UNIVERSIDAD VERACRUZANAFACULTAD DE INGENIERADIFERENTES TIPOS DE ADITIVOS PARA EL CONCRETOM O N O G R A F AQUE PARA OBTENER EL TTULO DE :I N G E N I E R O C I V I LPRESENTA:ESTELA SANTIAGO PATRICIODIRECTOR DE MONOGRAFA:M.I.A MANUEL DEKAR VIDAL CRUZCOATZACOALCOS, VER., SEPTIEMBRE DE 2011.

Tel./Fax. (921) 21 15707Direcci6n (921) 21 1706 e-mail ingcoatza@uv.mxUniversidad VeracruzanaFacultad de Ingenieria

C.ESTELA SANTIAGO PATRICIO PASANTE DE lA CARRERA DE INGENIERIACIVilPRE SEN T E .-

Of. No. 782/201129/SEP ./2011En virtud de que el trabajo de la Experiencia Recepcional en la modalidad de MONOGRAFfA desarrollado por usted, el cuailleva por titulo.iiDIFERENTESTIPOS DE ADITIVOS PARA EL CONCRETO 11Ha side revisado por los CC.Profesores que integran el H: Jurado y estos han considerado que el contenido de dicho trabajo es satisfactorio como prueba escrita para sustentar el EXAMEN PROFESIONAL, AUTORIZO a usted, . para que proceda la orden de captura en forma digital dedicho trabajo. -ATENTAMENTE~'" ---Mary Ezeta***U niversiciad

. zanaVeracrLI.- ..Av. Universidad Km. 7.5C.P. 96538Coatzacoalcos, Ver.

Facultad de Ingenierl3CoatzacoalcosDEDICATORIAS

En primer lugar dedico este trabajo a: DIOS, por haberme permitido llegar a este momento de felicidad y dicha, mismo que puedo compartir con todos mis seres queridos.

A mis padres: Joaqun y Lazara con mucho cario por el apoyo y amor incondicional que me dieron durante esta etapa de vida.

A ellos les dedico mis metas y mis logros, ya que son parte esencial en mi vida.

A mis hermanos: Leonel, Orlando y Mireya. Con mucho amor y cario

A ti Leonardo: Que estuviste en todo momento apoyndome.

Sin tu apoyo y comprensin no habra llegado a este momento, por ello te dedico con mucho amor este trabajo.

A ti abuelo Abdas: Que me habra gustado que estuvieras a mi lado. S que desde el cielo estars muy orgulloso de m.

AGRADECIMIENTOS:

Son muchas las personas especiales a las que me gustara agradecer su apoyo, amistad, comprensin y compaa durante todas las etapas de

mi vida:

Agradezcoa DIOS,por la

sabidura,fortalezay por

iluminarme en los momentosdifciles.

A mi director de monografa: M.I.A. Manuel Dekar Vidal C.

Por dedicar parte de su tiempo a la revisin de mi trabajo

A las autoridades que conforman la facultad de ingeniera, especialmente al director; M.C. Jos Alfredo Gonzlez Fuentevilla.

A ti Leonardo: Por compartir parte de tu vida conmigo

De manera especial a la Ing. Silvia Fernndez Zenteno, ya que sin su ayuda y sabidura no habra concluido satisfactoriamente este trabajo.

A los miembros del jurado

A todos mis maestros, que contribuyeron a mi formacin profesional.

Finalmente, agradezco a mis compaeros y amigos, por el

apoyo, comprensin y amistad

INDICEINTRODUCCIN 8

JUSTIFICACIN 9

OBJETIVO GENERAL 10OBJETIVOS PARTICULARES 11ANTECEDENTE 12CONCLUSIN 80BIBLIOGRAFA 81CAPITULO I CLASIFICACION DE LOS ADITIVOS1.1 Historia de los Aditivos 26

1.2 Clasificacin de los Aditivos 27

1.2.1 Segn la Norma Tcnica ASTM C-497 28

1.2.2 Segn el Comit 212 del ACI 29

1.2.3 Segn la Norma Francesa AFNOR P18-123 301.2.4 Aditivos que modifican las propiedades Reolgicas del 30Concreto Fresco1.2.5 Aditivos que modifican el Fraguado y Endurecimiento 301.2.6 Aditivos que modifican el Contenido de Aire 311.2.7 Aditivos que modifican la Resistencia a las acciones 31

fsicas1.2.8 Aditivos Miscelneos 31

1.2.9 Caractersticas y Propiedades principales 32

1.2.10 Tipos o Clase 33

CAPITULO IIDESCRIPCIN DE LOS ADITIVOS SEGN SU CLASIFICACION2.1 Aditivos Segn la Norma Tcnica ASTM C-497 36

2.1.1 Aditivos Tipo A Reductor de Agua 36

2.1.2 Aditivos Tipo B Retardante 37

2.1.3 Aditivos Tipo C Acelerante 382.1.4 Aditivos Tipo D Reductor de Agua Retardante 402.1.5 Aditivos Tipo E Reductor de Agua Acelerante 42

2.1.6 Aditivos Tipo F Sper Reductor de Agua 43

2.1.7 Aditivos Tipo G Sper Reductor de Agua Retardante 45

2.2 Aditivos Segn el Comit 212 del ACI 47

2.2.1 Aditivos Acelerantes 472.2.2 Aditivos Reductores de Agua y que controlan el 48

Fraguado2.2.3 Aditivos para Inyecciones 54

2.2.4 Aditivos Incorporadores de Aire 54

2.2.5 Aditivos Extractores de Aire 57

2.2.6 Aditivos Formadores de Gas 57

2.2.7 Aditivos Reductores de Expansin o Expansores 58

2.2.8 Aditivos Minerales finamente molidos 612.2.9 Aditivos Impermeables y Reductores de 70Permeabilidad2.2.10 Aditivos Pegantes (llamados tambin Epxicos) 732.2.11 Aditivos Qumicos 73

2.2.12 Aditivos Fungicidas 73

2.2.13 Aditivos Floculadores 75

2.2.14 Aditivos Colorantes 75

CAPITULO IIINORMAS QUE DEBEN CUMPLIRSE DE ACUERDO AL TIPO DE ADITIVO3.1 Normas 77

CAPITULO IVUSO E IMPORTANCIA DE LOS ADITIVOS4.1Uso de los Aditivos80

4.2Importancia de los Aditivos81

INDICE DE TABLAS Y FIGURASTABLASTabla 1 Porcentaje de Aire Recomendado 54FIGURASFigura 1 Alternativas para modificar la Resistencia y la 26

Trabajabilidad del Concreto con AditivosFigura 2 Vaciado de Concreto 34

Figura 3 Concreto Bombeable 41

Figura 4 Vibrado del Concreto Sper fluidificante 51

Figura 5 Aditivos Minerales 62Figura 6 Colocacin del Concreto en Clima Clido 83INTRODUCCINLos aditivos son productos que se adicionan en pequea proporcin al concreto durante el mezclado en porcentajes entre 0.1% y 5% (segn el producto o el efecto deseado) de la masa o peso del cemento, con el propsito de producir una modificacin en algunas de sus propiedades originales o en el comportamiento del concreto en su estado fresco y/o en condiciones de trabajo en una forma susceptible de ser prevista y controlada. Esta definicin excluye, por ejemplo, a las fibras metlicas, las puzolanas y otros. En la actualidad los aditivos permiten la produccin de concretos con caractersticas diferentes a los tradicionales, han dado un creciente impulso a la construccin y se consideran como un nuevo ingrediente, conjuntamente con el cemento, el agua y los agregados. Existen ciertas condiciones o tipos de obras que los hacen indispensables.

Tanto por el Comit 116R del ACI como por la Norma ASTM C 125 definen al aditivo como: Un material distinto del agua, de los agregados y cemento hidrulico que se usa como componente del concreto o mortero. Las dosis en las que se utilizan los aditivos, estn en relacin a un pequeo porcentaje del peso de cemento, con las excepciones en las cuales se prefiere dosificar el aditivo en una proporcin respecto al agua de amasado.

Es comn que, en lugar de usar un cemento especial para atender un caso particular, a este se le pueden cambiar algunas propiedades agregndole un elemento llamado aditivo.

Un aditivo es un material diferente a los normales en la composicin del concreto, es decir es un material que se agrega inmediatamente antes, despus o durante la realizacin de la mezcla con el propsito de mejorar las propiedades del concreto, tales como resistencia, manejabilidad, fraguado, durabilidad , etc.

En la actualidad, muchos de estos productos existen en el mercado, y los hay en estado lquido y slido, en polvo y pasta. Aunque sus efectos estn descritos por los fabricantes, cada uno de ellos deber verificarse cuidadosamente antes de usarse el producto, pues sus cualidades estn aun por definirse.

JUSTIFICACINEl propsito de este trabajo denominado DIFERENTES TIPOS DE ADITIVOS PARA EL CONCRETO, trata especficamente del conocimiento de los diferentes tipos de Aditivos que existen en el mercado para su uso en el concreto fresco como endurecido. Esto es de acuerdo al especificado en la Norma ASTM C 497, ASTM C260 y ACI 212, en donde se explica con precisin la utilizacin de cada tipo de aditivo en el concreto.

Tambin se expone una tabla donde de acuerdo a las normas mexicanas segn el tipo de Aditivos es su uso en el concreto fresco.

El tener el conocimiento en el uso adecuado de los Aditivos nos permitir tener un mejor manejo en el concreto de acuerdo a las necesidades del cliente o de acuerdo a lo que pida el diseo de la mezcla y lo especificado por el licenciador en un proyecto.

Tambin se debe de tener en cuenta que en el momento de solicitar a la concretera una clase, y volumen de concreto se debe de especificar el tipo de Aditivo que se requerir as como su resistencia de diseo.

OBJETIVO GENERALLa principal idea de esta monografa es la de dar a conocer los diferentes tipos de Aditivos que existen hoy en da en el mercado para el uso del concreto. Conocer sus funcionalidades por especificacin o normatividad y en que tipo de concreto es posible su manejo.

Buscar informacin acerca de las caractersticas del producto. Comprobar el correcto funcionamiento del producto. Es posible que se tenga que medir en estado fresco: consistencia, contenido de aire, contenido de agua, exudacin, tiempo de fraguado), en estado endurecido (resistencias mecnicas, cambios de volumen). Se recomienda discriminar: Tipo, funcin principal, funcin secundaria, incompatibilidades, dosificacin recomendada, contenido de Cl, sulfuros, SO3, azcares Color, densidad y cuidados en su manipulacin.

Actualmente se ha comprobado que no es correcto incorporar los aditivos disueltos en el agua de amasado en forma de dispersin, es preferible despus mezclarlos y homogeneizarlos con los dems componentes de la mezcla. El aditivo, salvo mencin explicita de otra cosa, no debe ser incorporado al cemento.

OBJETIVO PARTICULARDe acuerdo a las especificaciones que en este trabajo se han manejado se explica lo siguiente: Para evaluar el comportamiento de los aditivos, preferentemente deber ser comprobado en las mezclas de concreto con el fin de obtener criterios ms exactos, no obstante verificaciones sobre la pasta de cemento, y el mortero permiten obtener criterios en corto tiempo, muchas veces con suficiente aproximacin. Mtodo del mini cono, para el estudio del comportamiento reolgico de los cementos Portland.

En los estudios del comportamiento de las pastas de cemento Portland durante su estado fresco, se emplean diferentes mtodos de ensayos: tiempo de fraguado, consistencia normal y otros con los que se determinan las propiedades del cemento y la influencia de los aditivos qumicos y minerales en el mismo.

Un mtodo que se ha introducido con alta efectividad es el conocido por el ensayo del mini cono (mini-slump test) desarrollado por la Portland Cement Association y publicado en 1979 en el simposio celebrado por la ASTM sobre mtodos no normalizados para ensayos de cemento. El mtodo presenta como ventajas la rapidez de su ejecucin y empleo de pequeos volmenes de muestras, de manera que es posible, con pocos recursos, realizar ensayos en el laboratorio en corto tiempo. Por este mtodo aqu explicado se determina la evaluacin en el uso del aditivo para concreto.

ANTECEDENTE Tipos de Concreto Relleno FluidoMaterial de relleno cementante autocompactable de baja resistencia controlada, usado principalmente en vez de un relleno compactado. El mismo es cuidadosamente dosificado en masa y mezclado para ser entregado en obra en estado fresco con la fluidez necesaria (generalmente con asentamiento mayor a 20 cm.) y densidad compatible con los requerimientos del proyecto, sustituto de suelo, que se coloca de forma lquida y que una vez endurecido presenta un mejor comportamiento y mejores propiedades que las de un relleno tradicional hecho con materiales granulares.

Ventajas Resistencia a la compresin de 1 a 15 kg/cm2 No requiere compactacin

No requiere curado

Garantiza un relleno completo en cepas y cavidades

Las excavaciones pueden hacerse de seccin menor

No requiere de personal calificado para su colocacin

Ahorros de tiempo y dinero en trabajos de relleno y compactacin

Ahorros de tiempo y dinero en la ejecucin de ensayes de terraceras

Rpida apertura al trfico

Fcilmente excavable

Puede cortarse con serrucho

AutocompactableEl concreto autocompactable es un concreto diseado para que se coloque sin necesidad de vibradores en cualquier tipo de elemento. A condicin de que la cimbra sea totalmente estanca, este concreto puede ser colocado en:

Muros y columnas de gran altura

Elementos de concreto aparente

Elementos densamente armados

Secciones estrechas

Cimbras de formas caprichosas

Elementos prefabricados, presforzados o postensados

Bombeos a grandes distancias horizontales o verticales

Pisos industriales

Losas de entrepiso o sobre terreno

Casas de inters social coladas en cimbra metlica o de madera

Cadenas de cimentacin excavadas en el terreno

El concreto autocompactable aporta al Profesional de la Construccin, entre otros beneficios:

Puede elaborarse para cualquier extensin de revenimiento

Puede elaborarse en cualquier grado de viscosidad

El concreto se compacta dentro de las cimbras por la accin de su propio peso

Fluye dentro de la cimbra sin que sus componentes se segreguen

Llena todos los resquicios de la cimbra an con armado muy denso

No se requiere de personal para colocar el concreto

Acabados aparentes impecables

Se elimina el resanado de las superficies

Colocacin silenciosa al eliminarse el uso de vibradores

Con relaciones a/c muy bajas (0.3) se elimina el curado a vapor

Con relaciones a/c muy bajas (0.3) pueden lograrse resistencias de 200 kg/cm2 a las 4 horas

Puede elaborarse en cualquier color

Ahorros en: personal, vibradores, combustibles y tiempo de colocacin

Baja contraccinEl concreto de baja contraccin mantiene estabilidad volumtrica, deformaciones predecibles y adherencia al concreto endurecido. Est diseado para usarse en la construccin de elementos que requieren de mayor estabilidad volumtrica que el concreto convencional:

Pisos en naves industriales

Edificios de gran altura

Elementos pretensados o postensados

Pavimentos de trfico intenso

Patios de maniobras

Grout para bases de equipos

Hangares

Losas y pisos postensados

El concreto de baja contraccin aporta al Profesional de la Construccin los siguientes beneficios:

Fraguado uniforme y controlado

Fcil acabado de las superficies

Notable reduccin del agrietamiento y alabeo de los pisos

Elimina los costos de reparaciones prematuras

El diseador puede emplear los criterios de diseo de manera eficiente

El diseador puede especificar la mxima contraccin tolerada

Mayor espaciamiento de juntas

Puede suministrarse en cualquier color

Evita la aplicacin de endurecedores superficiales minerales o metlicos

La aplicacin de endurecedores superficiales lquidos es opcional

Estructural RETConcreto en el cual han sido introducidos esfuerzos internos de tal magnitud y distribucin, que los esfuerzos resultantes debido a cargas externas son contrarrestados a un grado deseado.

Diseado para obras de elevada exigencia estructural donde se requiera un descimbrado rpido de los elementos colados. Puede solicitarse especificando una determinada resistencia a la compresin, por ejemplo, a

16, 24, 36, 48 72 horas.

Se puede aplicar en la construccin de cualquier tipo de edificacin o en la construccin de elementos prefabricados, presforzados o postensados.

El concreto estructural AR aporta al Profesional de la Construccin los siguientes beneficios:

Acelera la velocidad de construccin

Rpido descimbrado

Optimiza el uso de las cimbras

Menores costos de construccin

Acelera la puesta en servicio de la estructura

LanzadoCon el concreto lanzado sea por va seca o por va hmeda se logra una excelente adherencia entre el concreto y el sustrato sobre el cual es lanzado. Mediante el lanzado a gran presin el concreto puede colocarse en lugares de difcil acceso o en elementos de forma irregular. Algunas aplicaciones del concreto lanzado:

Estabilizacin de taludes en minas y carreteras

Estabilizacin de roca en minas

Recubrimiento de mampostera, piedra o tabique

Reparaciones en superficies horizontales, verticales o sobre cabeza

Revestimiento de tneles

Construccin de cpulas

Construccin de cisternas y albercas

El concreto lanzado aporta para el Profesional de la Construccin beneficios como:

No requiere de cimbra

Se adapta a la forma del elemento que se va a colar

Adherencia superior en piedra, concreto, acero y madera

Puede ser colocado en lugares inaccesibles para un operario o una bomba convencional

Con el procedimiento de va hmeda el rebote es menor al 5% y prcticamente sin desprendimiento de polvo

Puede ser reforzado con fibras de acero o de polipropileno de alto desempeo

Puede elaborarse en cualquier color

Puede drsele el acabado que se desee

Puede disearse para su auto curado

LigeroUn concreto para ser usado en elementos secundarios de las edificaciones que requieran ser ligeras para reducir las cargas muertas o para colar elementos de relleno que no soporten cargas estructurales, tambin puede ser usado para construir viviendas con aislante trmico.

Este concreto puede ser usado en:

Losas y muros

Muros divisorios

Capas de nivelacin

Relleno de nivelacin

Aislante

El concreto ligero proporciona al Profesional de la Construccin entre otros beneficios:

Disminuye el peso de la estructura

Disminuyen las cargas a la cimentacin

Disminuye el consumo de energa en sitios con clima extremo

Mortero EstabilizadoEl mortero estabilizado es un mortero premezclado que se suministra en camin revolvedora y que puede ser solicitado para que, dependiendo de las necesidades de la obra, permanezca en estado plstico hasta por 36 horas o ms.

Una vez que se aplica el mortero estabilizado inicia su fraguado de manera normal. Este mortero tiene las mismas aplicaciones que se le dan al mortero hecho en obra:

Aplanados

Pegado de bloc, tabiques, mampostera.

Nivelacin de firmes

El mortero estabilizado ofrece al Profesional de la construccin, entre otros beneficios:

Se puede solicitar su estabilizacin por el tiempo que se requiera

Inicia su fraguado al contacto con el sustrato en que se aplique

Se puede solicitar en distintos grados de permeabilidad

No se requiere de almacenar grandes volmenes de materiales en la obra

Se evitan las mermas de materiales al elaborar mortero en la obra

Se conoce con exactitud el costo del mortero

Cero desperdicio de materias primas en la obra

Alta productividad en la aplicacin del mortero

Excelente adherencia

Calidad constante y uniforme

Color uniforme

Se suministra en cualquier color

MREste concreto se ha diseado para ser utilizado en la construccin de elementos que estn sujetos a esfuerzos de flexin, por lo tanto su campo de aplicacin se encuentra en la construccin de:

Pavimentos

Pisos industriales

Infraestructura urbana

Proyectos carreteros

El concreto MR ofrece la Profesional de la Construccin, entre otros, los siguientes beneficios:

Cumple especificaciones SCT

Bajos costos de mantenimiento

Mayor durabilidad que los pavimentos de asfalto

Mayor seguridad en la conduccin de vehculos

Superficie texturizada para evitar derrapes

Mayor adherencia entre los neumticos y el pavimento

Mayor reflectividad de la luz con el consiguiente ahorro de energa elctrica

FluidosEl concreto fluido (revenimiento mayor a 20 cm), puede ser aplicado en obras en las que se requiera de concretos convencionales o estructurales. Una aplicacin especialmente exitosa es la construccin de casas de inters social.

Para colar elementos estrechos o de difcil acceso

Para colar elementos en cimbras modulares

Para intersecciones de trabes y columnas muy armadas

Para colados rpidos

Para colar con menor cantidad de gente

Para minimizar la necesidad de compactacin

Para lograr acabados de alta calidad

Con los concretos fluidos el Profesional de la Construccin puede obtener estos beneficios:

Excelente trabajabilidad

Reducir el costo de colocacin

Reducir el costo del vibrado

Reducir el costo de mano de obra

Mayor rapidez en la construccin

Minimizar los defectos superficiales

Minimizar los costos por resanes

Gran facilidad para el bombeo an a grandes distancias horizontales o verticales

Uniformidad en el aspecto, color y resistencia

Puede suministrarse en cualquier color

Concreto AntibacterianoEl concreto antibacteriano es concreto fresco al que se le incorporan aditivos que contienen una combinacin de agentes biocidas y fungicidas.

El concreto antibacteriano inhibe el crecimiento de colonias de bacterias tanto en la superficie como en el interior de las estructuras de concreto; esta propiedad lo hace apto para ser aplicado en la construccin de:

Hospitales

Restaurantes

Cocinas

Albercas

Gimnasios

Granjas avcolas o porccolas

Establos

Rastros

Bodegas de almacenamiento de alimentos para consumo humano o animal

Abrevaderos para ganado

Canales de conduccin de agua

PermeableEl concreto permeable se fabrica sin materiales finos como la arena, la cual es sustituida por otro aditivo que reacciona con el cemento, provocando un rpido incremento de su resistencia durante los primeros minutos del fraguado, creando una muestra porosa, muy maleable, fcil de usar y colar, de muy alta resistencia a la compresin. Una vez colocado permite el paso del agua pluvial hacia el subsuelo lo que permite la recuperacin de los mantos freticos, por lo que puede ser aplicado en la construccin de:

Andadores

Banquetas

Carpeta de rodamiento para trnsito ligero

Estacionamientos a cielo abierto

AnticorrosinEl ataque al concreto por substancias que contienen iones cloruro acelera la oxidacin del acero de refuerzo con el consiguiente deterioro de las

Estructuras y la necesidad de costosas reparaciones. El concreto anticorrosin se recomienda:

Para todo tipo de estructuras en zonas costeras martimas

Para todo tipo de estructuras en zonas industriales donde se hacen procesos qumicos

Para la construccin de plantas de tratamiento de agua

Losas armadas en estacionamientos y garages

Con el concreto anticorrosin el Profesional de la construccin obtiene estos beneficios:

Inhibir la oxidacin del acero de refuerzo

Reducir la permeabilidad del concreto

Inhibir la accin de la carbonatacin del concreto

Reducir la penetracin al concreto de otros agentes qumicos

Incrementar la durabilidad de las estructuras

Evitar costosas reparaciones prematuras

ArquitectnicoEl concreto arquitectnico, estructural o decorativo, puede ser solicitado en cualquier resistencia a la compresin, tamao mximo de agregado y grado de trabajabilidad.

Concreto aparente

Concreto elaborado con cemento blanco

Concreto de cualquier color

Los colores son integrales, la superficie puede ser martelinada

Colores uniformes en toda la superficie del concreto

Colores que no se degradan por la accin de la luz ultravioleta

Concreto con agregado expuesto sin necesidad de martelinar

Concreto con agregado de mrmol

Concreto estampado

Baja PermeabilidadEl concreto de baja permeabilidad impide la ascensin por capilaridad del agua en contacto con el concreto en muros y cimentaciones, ayudando a mitigar los ataques por agentes qumicos agresivos para el concreto tales como sulfatos y bixido de carbono disueltos en agua.

Alta ResistenciaEl concreto de Alta Resistencia tiene un mdulo de elasticidad ms alto, se somete a fuerzas ms altas, y por lo tanto un aumento en su calidad generalmente conduce a resultados ms econmicos. Se elabora para obtener valores de resistencia a la compresin entre 500 y 1000 kg/cm2.

Las aplicaciones para un concreto de estas caractersticas:

Edificios de gran altura

Puentes

Elementos pretensados o postensados

Columnas muy esbeltas

Pisos con gran resistencia a la abrasin sin necesidad de usar endurecedores superficiales

Con este tipo de concreto el Profesional de la Construccin, obtiene estos beneficios:

Reduccin en la geometra de elementos verticales y horizontales

Mayor rea de servicio

Menor peso de los edificios

Altas resistencias a edades tempranas

Concreto de baja permeabilidad

Concreto de mayor durabilidad

CAPITULO ICLASIFICACIN DELOS ADITIVOS1.1 HISTORIA DE LOS ADITIVOSLos antecedentes ms remotos de los aditivos qumicos se encuentran en los concretos romanos, a los cuales se incorporaba sangre y clara de huevo. La fabricacin del cemento portland alrededor de 1850 y el desarrollo del concreto armado, llev a regular el fraguado con el cloruro de calcio, patentado en 1885. Al inicio del siglo se efectuaron sin xito comercial estudios sobre diferentes aditivos.

El primer antecedente de los aditivos qumicos modernos se encuentra en el empleo ocasional del sulfonato naftaleno formaldehdo, que fue utilizado en

1930 para actuar como dispersante en concretos con adiciones negro de humo, destinados a carriles de pavimentos que por su coloracin pudieran llamar la atencin de los conductores de vehculos. Si bien en 1932 se registr una patente de los EE.UU. no se aplic por su elevado costo y

exceder los requerimientos de las construcciones de concreto de esa poca.Figura 1 Alternativas para modificar la Resistencia y la Trabajabilidad del Concreto con Aditivos1.2 CLASIFICACIN DE LOS ADITIVOSLos aditivos son productos que, introducidos en pequea porcin en el hormign, modifican algunas de sus propiedades originales, se presentan en forma de polvo, lquido o pasta y la dosis varia segn 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 hormign. Sin embargo su empleo debe ser considerado cuidadosamente, siendo importante verificar cual es su influencia en otras caractersticas distintas de las que se desea modificar.

En primera aproximacin, su proporcin de empleo debe establecerse de acuerdo a las especificaciones del fabricante, debiendo posteriormente verificarse segn los resultados obtenidos en obra o, preferentemente, mediante mezclas de prueba.

Debido a que sus efectos son muy variados, una clasificacin as es muy extensa, adems debido a que un solo aditivo modifica varias caractersticas del concreto, adems de no cumplir todas las que especifica.

El empleo de los aditivos permite controlar algunas propiedades del hormign, tales como las siguientes:

Trabajabilidad y exudacin en estado fresco.

Tiempo de fraguado y resistencia inicial de la pasta de cemento.

Resistencia, impermeabilidad y durabilidad en estado endurecido.

1.2.1 SEGN LA NORMA TECNICA ASTM-C497La norma ASTM C 497 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 Admixtures for Concrete.

Por su parte el cdigo de buena prctica Aditivos, Clasificacin, Requisitos y Ensayos, elaborado por el Centro Tecnolgico del Hormign (CTH), establece la siguiente clasificacin:

Retardador de fraguado.

Acelerador de fraguado y endurecimiento.

Plastificante.

Plastificante-Retardador.

Plastificante-Acelerador.

Superplastificante.

Superplastificante retardador.

Incorporador de aire.

1.2.2 SEGN EL COMIT 212 DEL ACILos clasifica segn los tipos de materiales constituyentes o a los efectos caractersticos 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 expansin o expansivos. h) Aditivos minerales finamente molidos.

i) Aditivos impermeables y reductores de permeabilidad. j) Aditivos pegantes (tambin llamados epxicos).

k) Aditivos qumicos para reducir la expansin debido a la reaccin entre los agregados y los alcalices del cemento. Aditivos inhibidores de corrosin.

l) Aditivos fungicidas, germicidas o insecticidas. m) Aditivos floculadores.

n) Aditivos colorantes.

1.2.3 SEGN LA NORMA FRANCESA AFNOR P 18-123 BETONS: DEFINITIONS ET MARQUAGE DES ADJUVANTS DU BETONSEstablecen una clasificacin ms amplia

1.2.4 ADITIVOS QUE MODIFICAN LAS PROPIEDADES REOLOGICAS DEL CONCRETO FRESCO- Plastificantes Reductores de agua.

- Incorporadores de aire.

- Polvos minerales Plastificantes

- Estabilizadores

1.2.5 ADITIVOS QUE MODIFICAN EL FRAGUADO Y ENDURECIMIENTO- Aceleradores de fraguado y/o Endurecimiento.

- Retardadores de Fraguado.

1.2.6 ADITIVOS QUE MODIFICAN EL CONTENIDO DE AIRE- Incorporadores de Aire

- Antiespumantes.

- Agentes formadores de Gas.

- Agentes formadores de Espuma.

1.2.7 ADITIVOS QUE MODIFICAN LA RESISTENCIA A LAS ACCIONES FSICAS- Incorporadores de Aire.

- Anticongelantes.

- Impermeabilizantes.

1.2.8 ADITIVOS MISCELNEOS- Aditivos de cohesin Emulsiones

- Aditivos Combinados

- Colorantes

- Agentes formadores de espuma

1.2.9 CARACTERSTICAS Y PROPIEDADES PRINCIPALESSu influencia se determina de acuerdo al agua y a la cantidad del agua que es necesario aadir a la mezcla para obtener la docilidad y compactacin necesaria. Los ridos de baja densidad son pocos resistentes y porosos.

Los aditivos nos sirven para:

Una mejor trabajabilidad

Para regular el proceso de fraguado del concreto

Son tiles para:

Concretos secos

Concretos bombeados

Concretos listos

Concretos fuertemente armados

No deben utilizarse en:

Concretos blandos

Concretos fluidos

1.2.10 TIPOS O CLASESExisten tres tipos o clases de aditivos: Plastificantes, Fluidificantes y

Superfluidificantes.

Plastificantes: Estos son los slidos disueltos H2O, sus propiedades permiten ms trabajabilidad, disminuye la relacin entre el agua y el cemento y disminuye la segregacin cuando el transporte es muy largo o cuando hay grandes masas de hormign. Estos pueden ser usados: Inyectados, proyectados, o pretensados.

Fluidificantes: Estos son formulaciones orgnicas lquidas, al igual que la anterior sus propiedades permiten ms trabajabilidad, disminuye la relacin entre el agua y el cemento.

Estos pueden ser utilizados en hormigones bombeados, largos transporte, hormigones proyectados con armaduras.

Se Clasifican en:

1 Generacin 70% Rendimiento cementicio.

2 Generacin 75% Rendimiento cementicio.

3 Generacin 100% Rendimiento cementicio.

Superfluidificantes: Estos son formulaciones orgnicas lquidas, estos pertenecen a la tercera generacin.

UsosModificadores de fraguado: Retardador o acelerador de fraguado modificar solubilidad.

Tipos:Aceleradores de fraguado: Cloruros [Cl2Ca (ms eficaz), ClNa, ClAl, ClFe], Hidrxidos, Carbonatos, Silicatos.

Retardadores de fraguado: Existen dos tipos: Inorgnicos (ZnO, PbO, PO4H3, BO4H3), Orgnicos (cido orgnico, glicerina).Estos dependen del tipo, cantidad de cemento, dosificacin y la relacin entre el agua y el cemento. Consiste en reacciones qumicas en las que aparece una pelcula alrededor del cemento, impidiendo que se hidrate.

Aceleradores de endurecimiento: Son los que Modifican la resistencia mecnica,

Figura 2 Vaciado del ConcretoCAPITULO IIDESCRIPCIN DE LOS ADITIVOS SEGN SUCLASIFICACIN2.1 ADITIVOS SEGN LA NORMA TECNICA ASTM-C4972.1.1 ADITIVO TIPO A REDUCTOR DE AGUALa funcin de los aditivos reductores de agua es reducir el contenido del agua de la mezcla en un 5% a 10 %, algunas veces hasta el 15 % (en concretos de trabajabilidad muy alta). As el fin de utilizar este tipo de aditivos es permitir una reduccin en la relacin agua-cemento mientras se conserva la trabajabilidad. Aunque no se deber emplear agregado de mala granulometra, los aditivos reductores de agua mejoran las propiedades del concreto fresco hecho con agregado de granulometra pobre. El concreto que contiene un aditivo reductor de agua generalmente muestra segregacin baja y buena plasticidad. Los aditivos reductores de agua tambin se pueden utilizar en concreto bombeado o en concreto colocado por un tremie.

Los aditivos reductores de agua afectan la rapidez de hidratacin del cemento, la naturaleza de los productos e hidratacin no cambia y as es la estructura de la pasta de cemento hidratada. Su uso no afecta la resistencia del concreto a la congelacin o deshielo, siempre y cuando la relacin agua- cemento no se incremente en conjuncin con el uso del aditivo. La efectividad con respecto a la resistencia varia con la composicin del cemento; la mayor se logra cuando s utilizan con cementos de bajo lcali o de bajo contenido de c3A. Algunos aditivos reductores de agua son ms efectivos al ser utilizados en mezclas que contienen puzolanas que en mezclas con solo cemento portland. Aunque un incremento en la dosificacin de aditivo reductor de agua aumenta la trabajabilidad, producir un retraso asociado considerable, lo que probablemente sea inaceptable. Sin embargo, la resistencia a largo plazo no se ve afectada. En muchos aditivos, un retraso ligero en la introduccin dentro de la mezcla (tan bajo como 20 segundos a partir del tiempo de contacto entre cemento y agua) incrementa el comportamiento del aditivo.

2.1.2 ADITIVO TIPO B RETARDANTESe puede lograr un retraso en el fraguado de la pasta de cemento con la adicin a la mezcla de un aditivo retardante ASTM Tipo B. Los retardantes hacen tambin lento el endurecimiento de la pasta, aunque unas sales pueden acelerar el fraguado pero inhibir el desarrollo de resistencia. Los retardantes no alteran la composicin o identidad de los productos de hidratacin.

UTILIZACIN:

1. Son tiles en la elaboracin de concreto en clima clido cuando el tiempo de fraguado normal se acorta por la alta temperatura.

2. Previenen las juntas fras.

3. Prolongan el tiempo de transportacin, colocacin y compactacin.

El retraso del endurecimiento se puede explotar para obtener acabados arquitectnicos de agregado expuesto: el retardante se aplica a la superficie interior de la cimbra de modo que el endurecimiento del cemento adyacente se retrase. El uso de retardantes puede afectar el diseo de estructuras por ejemplo, los colados masivos se pueden practicar con retraso controlado de las partes del colado en lugar de construccin segmental. La accin retardante la exhiben el azcar, derivados de carbohidratos, sales solubles de zinc, boratos solubles y otras sales, el metanol es tambin un retardante posible. En la prctica, los retardantes que tambin son reductores de agua (Tipo B de ASTM) se usan ms comnmente. Se necesita tener cuidado con el uso de retardantes ya que estos pueden inhibir totalmente el fraguado y endurecimiento del concreto. Los efectos del azcar dependen de la cantidad usada.

Parece que, empleada de manera controlada una pequea cantidad (como el

0.05% de la masa del concreto) actuara como un retardante aceptable: El retraso del fraguado del concreto es aproximadamente 4 horas. El comportamiento del azcar y de cualquier retardantes deber determinar mediante pruebas con el cemento que se va a emplear en la construccin.Como los retardantes se emplean en clima clido es importante observar que el efecto retardante disminuye a temperaturas altas y algunos cesan de ser efectivos a temperatura ambiente extremadamente altas, alrededor de 60

C. Los retardantes tienden a aumentar la contraccin plstica porque la duracin de la etapa plstica se extiende pero la contraccin por secado no resulta afectada. La norma ASTM 494-92 requiere que los aditivos de Tipo B retarden el fraguado inicial por lo menos una hora, pero no ms de 3 horas, en comparacin con una mezcla de control. Se permite que la resistencia a la compresin de tres das en adelante sea 10% menos que la resistencia de control. Los requisitos de la norma BS 5075: Parte 1 1982 son similares.

2.1.3 ADITIVOS TIPO C ACELERANTELos aditivos acelerantes de la norma ASTM Tipo C sern mencionados como acelerantes. Su funcin principal es acelerar el desarrollo temprano de la resistencia del concreto, es decir el endurecimiento. Aunque tambin pueden acelerar el fraguado. Si se requiere hacer diferencia entre las dos funciones, puede ser til referirse a las propiedades de aceleracin del fraguado.

CUANDO EMPLEARLOS:

1. Cuando el concreto se va colar a temperaturas bajas, digamos de 2 a 4

C.

2. En la elaboracin de concreto prefabricado.

3. Cuando se desea un descimbrado rpido.

4. Cuando se requiere hacer un trabajo de reparacin urgente.

Otros beneficios son que permite el acabado ms temprano de la superficie de concreto y la aplicacin de aislamiento de proteccin, y tambin poner la estructura ms rpido en servicio. Inversamente a temperaturas muy altas pueden dar por resultado una velocidad demasiado alta de desarrollo de calor de hidratacin y el agrietamiento por contraccin. El acelerante ms comn empleado durante muchas dcadas fue el cloruro de calcio. Ya que es efectivo para acelerar la hidratacin de los silicatos de calcio, principalmente C3S, posiblemente por un cambio ligero en la alcalinidad del agua de poros o como catalizador en las reacciones de hidratacin. El cloruro de calcio es un acelerante efectivo pero tiene un defecto serio: La presencia de iones de cloruro en la vecindad del refuerzo de acero, favorece a la corrosin. Aunque las reacciones de corrosin solo ocurren en presencia de agua y oxigeno, los riesgos a la presencia de iones de cloruro en el concreto que contiene acero son tales que el cloruro de calcio nunca deber incorporarse al concreto reforzado; En el concreto presforzado los riesgos son mayores. A partir de resultados de las resistencias a compresin determinadas a 20C. Se puede ver que hay una variacin amplia en el comportamiento de cada uno de los aditivos al ser utilizados con diferentes cementos.

La norma ASTM C 494-92 incluye como requisito que cuando se use un aditivo tipo C, el fraguado inicial, medido por la prueba de resistencia a la penetracin prescrita en la norma ASTM C 403-92 sea menos de una hora antes, pero antes de 3 horas, que el de la mezcla de control.

El anlisis precedente indica que ningn acelerante solo es aceptado. Es til observar que ha disminuido la demanda de acelerantes, ya que existe otro medio de alcanzar una alta resistencia temprana, tal como el empleo de relaciones agua-cemento muy baja en conjuncin con superfluidificantes. Sin embargo contina el uso de acelerantes a bajas temperaturas de colado.

2.1.4 ADITIVO TIPO D REDUCTOR DE AGUA RETARDANTEEl Aditivo Tipo D es un aditivo lquido que imparte al concreto fresco una alta reduccin de agua, y obtenindose altas resistencias a cualquier edad, o bien, una consistencia fluida para lograr una alta trabajabilidad. Es tambin un retardante de fragua del concreto. No contiene cloruros. Cumple con las normas

ASTM C 494 Tipo D.

USOS:

El Aditivo Tipo D, como plastificante, incrementa notablemente el revenimiento de una mezcla con consistencia normal, facilitando el transporte y la colocacin, y siendo una excelente opcin para concretos prefabricados.

El Aditivo Tipo D, como reductor de agua, reduce hasta un 12% el agua de mezclado manteniendo el asentamiento y logrando altas resistencias a todas las edades. Como economizador de cemento, El Aditivo Tipo D reduce la cantidad de agua necesaria y hace ms econmico el diseo de mezcla. TS

494 Tipo D incrementa la impermeabilidad y durabilidad de los concretos.

Fig.3 Concreto BombeableVENTAJAS:

El Aditivo Tipo D proporciona al concreto las siguientes propiedades:

a) Aumenta la trabajabilidad del concreto.

b) Retarda el fraguado permitiendo transportes a mayores distancias. c) Reduce el agua de mezcla sin perder manejabilidad.

d) Es un excelente dispersante del cemento. e) Minimiza la segregacin del concreto.

f)Incrementa considerablemente las resistencias del concreto a todas las edades.

g) Disminuye la permeabilidad del concreto endurecido. h) Disminuye la contraccin del concreto.

2.1.5 ADITIVO TIPO E REDUCTOR DE AGUA ACELERANTEEs un aditivo lquido que imparte al concreto fresco una alta reduccin de agua, mayor del 15% y obtenindose altas resistencias a cualquier edad. Es un acelerante de fraguado que permite colar en climas fros y facilita su colocacin. Cumple con las normas ASTM C 494 Tipo E.

USOS:

El Aditivo Tipo E se caracteriza por un alto poder dispersante, permitiendo una perfecta distribucin de las partculas del cemento en el concreto, provocando su hidratacin completa, obteniendo el mximo efecto adherente del cemento. El Aditivo Tipo E es apto para el bombeo. Especialmente indicado para facilitar el bombeo de concreto en clima fro. Se debe colocar el aditivo a pie de obra ya que es acelerante y se tiene un tiempo no mayor de una hora para su colocacin. El Aditivo Tipo E es un superfluidificante para concreto fluido en losas de concreto, cimentaciones, paredes y columnas, ayudante de flujo en estructuras estrechas y/o densamente armadas, vigas o techos.

El Aditivo Tipo E se emplea como reductor de agua e incrementa la resistencia por su baja relacin agua/cemento; se debe usar en los elementos prefabricados, elementos preforzados, postensados, estructuras de puentes y vigas voladas.

VENTAJAS:

COMO SUPERFLUIDIZANTE:

i) Consistencia fluida, ganando resistencias finales del concreto endurecido. j) ptima homogeneizacin del concreto fresco, obtenindose resistencias

finales uniformes.

k) Reduce el sangrado y la segregacin a condicin de que el diseo del concreto base sea correcto.

l) Notable disminucin de contraccin y de la tendencia a la fisuracin. m) Fcil y rpida colocacin ahorrando mano de obra y tiempo.

n) El vibrado se puede casi eliminar, salvo en partes densamente armadas.

El concreto con Aditivo Tipo E colocado mediante bomba, permite mximos incrementos del colado por unidad de tiempo con un mnimo de mano de obra y esfuerzo. Los taponamientos de las bombas se reducen y las bombas trabajan con menor presin. Los agregados deben cumplir la norma ASTM C

33.COMO REDUCTOR DE AGUA:

El Aditivo Tipo E permite tener una reduccin de agua del rango del 15% al

18%, con relacin al testigo.

2.1.6 ADITIVO TIPO F SUPER REDUCTOR DE AGUAEl Aditivo Tipo F es un aditivo lquido que imparte al concreto fresco una alta reduccin de agua, mayor del 15%, y obtenindose altas resistencias a cualquier edad, o bien, una consistencia superfluida para lograr una alta trabajabilidad. Cumple con las normas ASTM C 494 Tipo F.

USOS:

El Aditivo Tipo F se caracteriza por un alto poder dispersante, permitiendo una perfecta distribucin de las partculas del cemento en el concreto, provocando su hidratacin completa, obteniendo el mximo efecto adherente del cemento. El Aditivo Tipo F es un superfluidificante para concreto fluido en losas de concreto, cimentaciones, paredes y columnas, ayudante de flujo en estructuras estrechas y/o densamente armadas, vigas o techos.

El Aditivo Tipo F se emplea como reductor de agua e incrementa la resistencia por su baja relacin agua/cemento; se debe usar en los elementos prefabricados, elementos preforzados, postensados, estructuras de puentes y vigas voladas, concreto masivo.

VENTAJAS:El Aditivo Tipo F proporciona al concreto las siguientes propiedades:

COMO SUPERFLUIDIZANTE:

a) Consistencia fluida, ganando resistencias finales del concreto endurecido. b) ptima homogeneizacin del concreto fresco, obtenindose resistencias

finales uniformes.

c) Reduce el sangrado y la segregacin a condicin de que el diseo del concreto base sea correcto.

d) Notable disminucin de contraccin y de la tendencia a la fisuracin. e) Fcil y rpida colocacin ahorrando mano de obra y tiempo.

f) El vibrado se puede casi eliminar, salvo en partes densamente armadas.

El concreto con Aditivo Tipo F colocado mediante bomba, permite mximos incrementos del colado por unidad de tiempo con un mnimo de mano de obra y esfuerzo. Los taponamientos de las bombas se reducen y las bombas trabajan con menor presin. Los agregados deben cumplir la norma ASTM C

33.COMO REDUCTOR DE AGUA:

El Aditivo Tipo F permite tener una reduccin de agua del rango del 15% al

18%, con relacin al testigo.

2.1.7 ADITIVO TIPO G SUPER REDUCTOR DE AGUA RETARDANTEEl Aditivo Tipo G es un aditivo lquido superfluidificante, sper reductor de agua de alto rango, sper retardante de fraguado, libre de cloruros. Duplica en clima clido el tiempo de maleabilidad de la mezcla y facilita su colocacin. Cumple normas ASTM C494 Tipo G.

USOS:

El Aditivo Tipo G como superfluidificante, adicionndolo a una mezcla con consistencia normal, consigue fluidificar el concreto facilitando su colocacin y hacindolo apto para el bombeo. Est especialmente indicado para facilitar el bombeo en clima clido. El Aditivo Tipo G extiende el tiempo de maleabilidad de la mezcla hasta 8 horas, dependiendo del clima y las condiciones de la obra.

El Aditivo Tipo G como reductor de agua de alto rango, adicionndolo en el agua de mezcla, permite reducir del 15% al 18% del agua necesaria para lograr la consistencia dada, obtenindose as un incremento por reducir la relacin agua/cemento, en las resistencias a todas edades. La impermeabilidad y durabilidad del concreto se ven incrementadas importantemente. El Aditivo Tipo G como retardante de fraguado, extiende el tiempo de trabajabilidad de las mezclas en climas clidos resultando tambin ideal su empleo en acarreos largos en tiempo y en distancia.

El Aditivo Tipo G es el aditivo ideal para la preparacin de lechadas para inyeccin.VENTAJAS:

a) Imparte una gran maleabilidad a la mezcla, facilitando su bombeo en cualquier clima.

b) Permite obtener maleabilidad de la mezcla a cualquier temperatura.

c) Reduce el sangrado y la segregacin a condicin de que el diseo del concreto base sea correcto.

d) Permite colocar grandes volmenes de concreto sin la formacin de juntas fras.

e) Aumenta la resistencia inicial del concreto. f) Incrementa la resistencia final del concreto.

g) El vibrado se puede casi eliminar, salvo en partes densamente armadas. h) El concreto con Aditivo Tipo G colocado mediante bomba, permite

mximos incrementos del colado por unidad de tiempo con un mnimo de mano de obra y esfuerzo. Los taponamientos de las bombas se reducen y las bombas trabajan con menor presin. Los agregados deben cumplir la norma ASTM C 33.

i)Soluciona los problemas de transporte y colocacin de concreto en clima clido.

2.2 ADITIVOS SEGN EL COMITE 212 DEL ACI2.2.1 ADITIVOS ACELERANTESLos aditivos acelerantes son aquellos cuya funcin principal es reducir o adelantar el tiempo de fraguado del cemento.

La utilizacin del acelerante de fraguado est principalmente indicada en aquellos hormigones donde es necesario tener resistencias elevadas a temprana edad.

Las aplicaciones principales de un acelerante de fraguado estn en aquellos hormigones que:

1.- Necesitan un desencofrado rpido.

2.- Hormigones sumergidos o en presencia de agua para evitar el lavado.

3.- Necesitan ponerse en servicio rpidamente

4.- Favorecer el desarrollo de resistencia en tiempo fro

Los acelerantes de fraguado se dividen en dos grupos, aquellos que su composicin base son cloruros y los exentos de cloruros. Los primeros pueden atacar a las armaduras con la mnima presencia de humedad, por lo que slo se deben emplear en hormigones en masa.

La dosificacin de aditivo acelerante de fraguado debe hacerse junto con el agua de amasado y no hacerlo directamente sobre el hormign, de esta forma se evita que el aditivo quede slo en una porcin del hormign, endureciendo rpidamente sta, mientras que el resto tenga un fraguado normal.

Debido a la gran cantidad de factores que influyen en el proceso de fraguado del cemento, como son dosificaciones y tipo de cemento, temperatura de los componentes del hormign, temperatura ambiente, masa de hormign, dosificacin del acelerante, etc. no se puede saber a priori cunto es el aceleramiento obtenido con una dosificacin de aditivo acelerante, por lo que es necesario hacer un ensayo previo con los mismos componentes y condiciones que se tengan en obra y de esta forma poder determinar la dosificacin ptima para la aceleracin de fraguado que queremos.

Debido a que la reaccin del aditivo acelerante con el cemento es exotrmica y sta se produce en un espacio de tiempo corto, la elevacin de la temperatura del hormign puede ser considerable por lo que se debe extremar el curado de dicho hormign y evitar de esta forma las fisuras que se podran producir debido a la retraccin trmica.

2.2.2 ADITIVOS REDUCTORES DE AGUA Y QUE CONTROLAN EL FRAGUADOLos reductores de agua, tambin llamados fluidificantes o plastificantes, consiguen aumentar la fluidez de las pastas de cemento, y con ello la de los morteros y hormigones, de forma que para una misma cantidad de agua, se obtienen hormigones ms dciles y trabajables, que permiten una puesta en obra mucho ms fcil y segura.

La composicin de estos aditivos reductores de agua puede ser variable, aunque en ella suelen aparecer sustancias de origen natural, como los lignosulfonatos o las sales de cidos hidroxicarboxlicos.

El efecto fluidificante suele permitir una reduccin de agua del orden de un

8% o un 10 % frente al hormign patrn.

El uso de los aditivos fluidificantes se efecta adicionando stos junto con la ltima agua de amasado, para que esta arrastre el aditivo hacia el hormign y asegure el mezclado homogneo. Inmediatamente se produce un efecto dispersante que aumenta la trabajabilidad del hormign o del mortero. Este efecto se mantiene durante un tiempo limitado, hasta que las partculas de cemento empiezan a aglomerarse.

La dosis de aditivos fluidificantes suele oscilar entre un 0.2% y un 0.8 %, en peso sobre el cemento. Con esta adicin se obtiene un buen efecto dispersante que mejora la trabajabilidad del hormign durante un tiempo cercano a una hora.

Un efecto secundario que suele aparecer con la adicin de este tipo de aditivos es un ligero retraso en el inicio del fraguado. Esto supone una ventaja en cuanto a que prolonga el tiempo abierto para la puesta en obra, especialmente cuando se trata de elementos difciles de hormigonar o cuando las temperaturas elevadas reducen el tiempo abierto de los morteros u hormigones.

Los hormigones aditivados con fluidificantes alcanzan mejor compactacin y con ello, mayor durabilidad y ms elevadas resistencias.

Algunas de las ventajas del uso de aditivos fluidificantes:

1.- Mejora de la trabajabilidad

2.- Puesta en obras ms fcil

3.- Menor riesgo de zonas mal compactadas

4.- Mejora de la durabilidad

5.- Acabados ms estticos

6.- Compensan la presencia de ridos poco idneos

7.-Prolongan el tiempo de puesta en obra

En el mercado se encuentran aditivos fluidificantes-reductores de agua de muy buen efecto con la prctica totalidad de los cementos. En muchas ocasiones se recurre al uso de aditivos de efecto combinado, en los que adems del efecto reductor de agua, se obtiene un efecto retardante, acelerante, oclusor de aire, etc.

En todos los casos, cuando se disea un hormign o mortero, es aconsejable efectuar ensayos previos, para ajustar la composicin a las propiedades previstas, tanto en estado fresco como en estado endurecido.

Superfluidificantes

Los superfluidificantes, o reductores de agua de alta actividad, son productos que al ser incorporados al hormign aumentan, significativamente su trabajabilidad, para una misma relacin agua/cemento, o producen una considerable reduccin de esta relacin si se mantiene su trabajabilidad.

Las formulaciones de estos productos estn basadas en dos materias primas, de tipo polimrico:

a) Sales de melanina formaldehdo sulfonada b) Sales de naftaleno formaldehdo sulfonado

Estas molculas pueden actuar sobre el cemento de forma tensin-activa, reconduciendo el agua por la pasta del hormign, hacindola ms fluida, y

neutralizando las cargas electrostticas de los grnulos de cemento, produciendo su defloculacin, lo cual favorece su hidratacin. Ya que esta comienza por la parte exterior de los granos de cemento y los cristales formados crean una membrana que dificulta la progresin de esta hidratacin hacia el interior del grano, cuantos ms pequeos sean, mayor cantidad de cemento se hidratar.

Como vemos, los superfluidificantes actan sobre el cemento, por tanto, su eficacia esta en funcin de la composicin del cemento, sobre todo su contenido en C3A y alcalinos.

Figura 4 Vibrado del Concreto SuperfluidificanteLas ventajas que aportan al hormign este tipo importantes, ya sea en su estado fresco o endurecido.deproductosson

Para el hormign fresco podemos citar:

1.- Facilidad de bombeo

2.- Facilidad de rellenar encofrados muy armados

3.- Desarrollo rpido de las resistencias.

4.- Ausencia de segregacin

5.- Mayor compacidad

6.- Pasta cementante ms densa y homognea.

Una vez endurecido, su estructura tendr:

1.- Menos fisuraciones

2.- Menos porosidad

3.- Mayor impermeabilidad

4.- Mejor adherencia en la interfase pasta-rido y la pasta-armadura

5.- Superficie exterior y de ruptura ms lisa, menos descarnamiento de los ridos.

Todas las caractersticas del hormign mejorarn, en especial tendrn:

1.- Mayores resistencia mecnicas

2.- Menores deformaciones

3.- Mayor durabilidad

4.- Mayor resistencia a los ciclos hielo-deshielo

5.- Menor permeabilidad al agua y gases (menos ataques de cloruros, carbonatacin)

6.- Mayor resistencia a la abrasin

7.- Mejora de la resistencia al fuego

Para su utilizacin, los superfluidificantes han de adicionarse al hormign junto al agua de amasado o, preferentemente, despus de esta, siendo necesario, en este caso, un amasado suplementario de un par de minutos.

La composicin del hormign a fluidificar ha de tener un mayor contenido en finos que un hormign normal, ya que su cantidad influye en el buen funcionamiento del aditivo, aumento de cono, cohesividad, etc.

La cantidad a poner oscila entre el 1% y el 3%, en relacin al peso de cemento, en funcin de los resultados requeridos. No obstante, y teniendo en cuenta que estos productos no retrasan el fraguado y endurecimiento del hormign, hay casos en los que puede subirse esta dosificacin hasta el 5%, sobre todo para fabricar hormigones de altas resistencias o prestaciones especiales.

En cualquier caso, y esto podemos citarlo como su nico inconveniente, ha de tenerse en cuenta que el tiempo de mantenimiento de la trabajabilidad que le proporciona es relativamente corto, y depender del cono de partida, antes de la adicin del aditivo, del cemento y ridos empleados, la temperatura ambiente, etc.

Esta prdida de consistencia es debida, principalmente, a la coagulacin fsica de las partculas de cemento, aparte de su hidratacin qumica.

Cuando se desee mantener el cono fluido durante ms tiempo, pueden redosificarse pequeas cantidades del aditivo o usarse superfluidificantes- retardadores.

Se recomienda el uso de aditivos superfluidificantes para hormigones bombeados, de altas resistencias, pretensados, estructuras muy armadas, prefabricados, pavimentacin y, en general hormigones de gran durabilidad.

2.2.3 ADITIVOS PARA INYECCIONESOtras aplicaciones en la que es fundamental el empleo de aditivos que modifiquen la viscosidad son las lechadas para inyeccin en los cables de retensado, ya que las diferencias de presin pueden provocar una migracin del agua y, por tanto, se necesita proporcionar a la lechada una elevada resistencia al sangrado. Asimismo, las lechadas de inyeccin en general, requieren de un comportamiento pseudoplstico para facilitar la inyeccin, as como capacidad para retener la humedad al estar en contacto con superficies que puedan absorber agua y la capacidad de mantener las partculas de cemento en suspensin, una vez que la inyeccin cesa.

2.2.4 ADITIVOS INCORPORADORES DE AIREEstn destinados a producir la incorporacin de aire en forma de pequeas burbujas, en su mayora de un tamao comprendido entre 0.01mm. y 1 mm. con una distribucin uniforme de las masas del hormign.

La proporcin de burbujas recomendable depende del tamao mximo del rido ms grueso del hormign, emplendose por regla general los siguientes valores:

Tabla 1 Porcentaje de Aire RecomendadoEl empleo de los incorporadores de aire esta orientado bsicamente a aumentar la resistencia del hormign frente a los ciclos alternados de temperaturas bajo y sobre cero (hielo y deshielo), que puedan conducir al congelamiento del agua contenida en el hormign.

Sin embargo, hacen tambin efecto sobre otras propiedades del hormign, entre las cuales pueden citarse las siguientes:

Reduccin de la permeabilidad del agua y lquidos en general. Aumento de la consistencia del hormign, en una forma similar al obtenido por la adicin de granos finos.

Aumento de la fluidez del hormign.

Disminucin de la exudacin del agua de amasado del hormign. Disminucin de la resistencia.

Este ltimo efecto debe ser especialmente considerado, pues la disminucin de la resistencia provocada por la incorporacin de burbujas no alcanza a ser compensada por la disminucin de la cantidad de agua de amasado posible de producir por efecto de la mayor fluidez.

-Efectos:

La incorporacin de aire en el hormign produce diversos efectos sobre ste, tanto mientras se mantiene en estado plstico como cuando ya ha endurecido.

Debe sealarse que el efecto principal buscado con el uso de los incorporadores de aire es el aumento de la resistencia del hormign frente a los ciclos alternados de hielo-deshielo, que pueden producirse en los perodos en que las temperaturas ambiente descienden bajo 0C, caso en el cual su empleo debe considerarse imprescindible.

Sin embargo, la incorporacin de aire tiene tambin otros efectos secundarios de importancia, algunos de caractersticas favorables para el uso del hormign, los cuales se analizan en los prrafos que siguen:

a) Efecto frente a los ciclos alternados de hielo-deshielo

Cuando existen bajas temperaturas ambiente que conducen a procesos de hielo y deshielo alternativos, las burbujas de aire incorporado en el hormign actan como cmaras de expansin frente al aumento de volumen que experimenta el agua al transformarse en hielo. Ello permite reducir las presiones hidrulicas y, con ello, las tensiones internas que se originan por este motivo, impidiendo as el deterioro progresivo que se producir en un hormign que no contenga aire incorporado.

b) Efecto sobre la trabajabilidad del hormign

Las burbujas de aire formadas en el hormign fresco actan al mismo tiempo como un fluido, aumentando su docilidad, y como un inerte, ya que, por su tamao, equivalen a partculas de tamao inferior a 2 mm, con la ventaja de tener un mejor coeficiente de forma, de ser elstico y deformable, lo que les permite deslizarse sin rozamiento.

Se varan por lo tanto, las propiedades reolgicas del hormign, aumentando la cohesin con lo cual se reduce la tendencia a la segregacin y la exudacin, lo que facilita su puesta en obra.

Por otra parte, al disminuirse la exudacin se evita la acumulacin de agua bajo las barras de acero y los ridos gruesos, mejorando su adherencia, as como tambin disminuye la formacin de lechada en las superficies.Se debe considerar que la incorporacin de aire produce disminuciones en las resistencias mecnicas del orden de 3% a 5% por cada 1% de aire incorporado. Esta prdida de resistencia se compensa en parte al bajar la razn agua-cemento por el efecto plastificador antes mencionado.

c) Efecto sobre la impermeabilidad

En el hormign endurecido, las microburbujas producidas por el aditivo Incorporador de aire se interponen en la red de canalculos interna que existe en todo hormign, lo cual permite limitar la ascensin de agua por capilaridad. El hormign resultante es, en consecuencia, ms impermeable e, indirectamente, por ello ms resistente a la accin de agentes agresivos.

2.2.5 ADITIVOS EXTRACTORES DE AIREEliminan el exceso de aire introducido en la masa por el empleo de ciertos aditivos utilizados para obtener otra funcin distinta a la introduccin de aire.

2.2.6 ADITIVOS FORMADORES DE GASProducen gas por medio de una reaccin qumica. Se utiliza para producir concretos celulares

2.2.7 ADITIVOS PRODUCTORES DE EXPANSIN O EXPANSIVOSSu funcin principal; es producir una expansin controlada y permanente en los hormigones. Pueden ser autocompensantes, es decir, los esfuerzos de expansin son muy similares a los de retraccin. La expansin est entre

0.0% y 0.06 %. Cuando es mayor que 0.06 % se produce expansin libre. Ejemplos son el granulado de hierro y el polvo de aluminio.

Nuevos desarrollosEntre los nuevos desarrollos de la tecnologa del concreto se encuentran las aplicaciones de los aditivos expansores utilizados para compensar la contraccin que se produce por efecto del fraguado y endurecimiento del cemento Portland en morteros y concretos.

Tipos de aditivos expansivosTipo M: Su accin expansiva prevalece durante la fase plstica previa para alcanzar el endurecimiento. Para aplicacin en mezclas de morteros cementicios se recomienda adicionar del 0.5% al 1% en peso del total de slidos de la mezcla.

Tipo C: Su accin expansiva prevalece durante la fase de endurecimiento del concreto. Particularmente se usa para compensar el efecto del secado por la prdida de humedad e inducir a un estado de pre compresin en el concreto armado.

Campo de aplicacinEl aditivo expansivo para morteros se recomienda en el sector de los premezclados, para la fabricacin de morteros de contraccin compensada como micro pisos, recubrimientos premezclados, morteros autonivelantes empleados en la terminacin de obra, en el campo de la restauracin o en trabajos de precisin. Por su parte, el aditivo expansivo para concretos se emplea para reducir o anular la contraccin natural del concreto, compensando la fisuracin e incrementando la impermeabilidad y, por lo tanto, la durabilidad de los productos elaborados sometidos a condiciones ambientales con agresiones fisicoqumicas.

Se puede usar en estructuras de concreto armado y pretensado como vigas, tejados, arcos, recubrimientos de tneles, puentes, cpulas; pisos para cmaras frigorficas e industriales, as como en estructuras delgadas. Tambin en trabajos de hidrulica, como son: tanques para plantas de depuracin, galeras subterrneas, canalizaciones y depsitos para lquidos; estructuras portuarias en ambiente marino, muelles y bloques rompeolas; e inyecciones de sellado hermtico.

En premoldeados como: durmientes para ferrocarril, vigas precomprimidas, paneles prefabricadas, postes y ductos. En refuerzo de estructuras, como pueden ser el mantenimiento extraordinario de estructuras en concreto armado y tambin bajo cargas; anclaje de mquinas y consolidacin de rocas.

Caractersticas tcnicasEl grado de expansin depende de la dosificacin del agente expansivo, del tipo y la cantidad de cemento, de la relacin agua/ cemento y del tipo y la naturaleza del agregado. La expansin depende de la duracin del mezclado de la temperatura, de la condicin y de la duracin del tiempo de maduracin del concreto con el agente expansivo. Todos los factores que aceleran la velocidad de hidratacin del cemento favorecen la expansin durante la fase plstica y, por lo tanto, reducen el grado de expansin durante la fase de endurecimiento. Un prolongado tiempo de mezclado eleva la temperatura, y la adopcin de una excesiva relacin agua/cemento (> 0.50%) reduce la cantidad de expansin. En aplicaciones donde se requiere una elevada

precisin de las variaciones dimensionales y donde la dosificacin incorrecta del aditivo expansivo compromete el buen resultado de la intervencin (por ejemplo, en juntas de elementos prefabricados, anclajes de mquinas o acabados superficiales) es preferible usar un producto premezclado en seco con contraccin compensada (con accin expansiva en la fase plstica y en la de endurecimiento).

Preparacin de la mezclaPara mejorar la eficacia del aditivo reductor de agua su adicin debe hacerse cuando se ha introducido ms de la mitad del agua demandada para una mezcla. El tiempo de mezclado del concreto es similar al de la preparacin de un concreto normal.

Dosificacin y fraguadoLa dosificacin est comprendida entre 0.3% y 0.5% en peso del total de los componentes slidos (equivale a 3-5 kg por cada 100 kg de cemento). El grado de expansin es ms efectivo cuanto menor sea la relacin a/c y cuanto mayor sea la dosificacin de cemento. Obviamente la dosificacin depender del grado de expansin deseado y previsto para un mortero o un concreto.

En cuanto al fraguado, la expansin del concreto puede ocurrir slo si el curado del producto elaborado se realiza en ambiente hmedo. El desarrollo de la mayor parte de la expansin generalmente ocurre a las 24-48 horas siguientes al mezclado. La reaccin de hidratacin (>80%) de este aditivo expansor normalmente requiere de uno a tres das. Obviamente, si la humedad durante el fraguado se prolonga, el comportamiento del concreto de contraccin compensada resultar mejor. La humedad durante el fraguado debe ser prolongada especialmente en condiciones de calor o clima seco. Se recomienda efectuar un rociado frecuente de los productos elaborados y cubrirlos durante los primeros das con lminas impermeables o tratar todas las superficies expuestas con productos anti-evaporantes.

2.2.8 ADITIVOS MINERALES FINAMENTE MOLIDOSLos aditivos finamente divididos son materiales pulverizados que se agregan al concreto antes del mezclado o durante este para mejorar o transformar algunas de las propiedades del concreto de cemento portland en estado plstico o endurecido. Estos aditivos son generalmente materiales naturales o subproductos.

a) MATERIALES CEMENTANTES

Los materiales cementantes son sustancias que por si solas tienen propiedades hidrulicas cementantes (fraguan y endurecen en presencia de agua).

Los materiales cementantes incluyen a la escoria granulada de alto horno molida, al cemento natural, a la cal hidrulica hidratada, y a las combinaciones de estos y de otros materiales.

Figura. 5 Aditivos MineralesLa escoria granulada de alto horno molida fabricada a partir de escoria de alto horno de hierro, es un producto no metlico que consiste principalmente de silicatos y aluminosilicatos de calcio y de otras bases que se desarrollan en la fundicin simultneamente con el hierro en los altos hornos. La escoria fundida a una temperatura de aproximadamente 1500 C, queda templada rpidamente al enfriarse por inmersin en agua y forma un material granular vtreo parecido a la arena. El material granular, el cual es molido a menos de

45 micras, tiene una finura Blaine de aproximadamente 400 a 600 m 2/kg.

Esta escoria molida spera y angulosa al entrar en contacto con el agua y con un activador, NaOH o CaOH, ambos facilitados por el cemento portland, se hidratan y fragua de manera similar al cemento portland. La escoria enfriada al aire no tiene las propiedades hidrulicas que tiene la escoria enfriada por agua. La especificacin ASTM C 989 clasifica a la escoria segn su reactividad con los grados 80, 100 o 120.

El cemento natural se forma al calcinar calizas arcillosas justo debajo del punto de fusin; luego se muele el material hasta obtener un polvo muy fino.

b) MATERIALES PUZOLAMICOS

Una puzolana es un material silceo o aluminosilceo que por s mismo posee poco o ningn valor cementante pero que, en forma finamente molida y en presencia de agua, reacciona qumicamente con el hidrxido de calcio liberado por la hidratacin del cemento portland para formar compuestos que poseen propiedades cementantes.

Como puzolanas se emplean un gran nmero de materiales naturales: las tierras diatomceas, los horstenos opalinos, las arcillas, las pizarras, las tobas volcnicas, y la piedra pmez. La mayora de las puzolanas naturales se deben moler antes de ser usadas y muchas se tienen que calcinar a temperaturas de 650 C a 980 C, para activar sus componentes arcillosos.

Estos materiales arcillosos se clasifican segn la norma ASTM C 618 como puzolanas clase N.

Las puzolanas tambin incluyen a la ceniza volante y al humo de slice. El aditivo mineral mas ampliamente utilizado en el concreto, la ceniza volante, es un residuo finamente dividido (polvo que se asemeja al cemento) que resulta de la combustin del carbn mineral pulverizado en las plantas generadoras de electricidad. Con la ignicin en el horno, la mayor parte de la materia voltil y de carbono existentes en el carbn mineral se calcina. Durante la combustin, las impurezas del carbn mineral (como la arcilla, el feldespato, cuarzo y la pizarra) se funden en suspensin, y son retiradas de la cmara de combustin por el gas de escape. Mientras transcurre el proceso, el material fundido se enfra y se solidifica formando partculas esfricas llamadas cenizas volantes.

1.- Materiales puzolnicos y cementantes

Algunas escorias granuladas de alto horno molidas y tambin algunas cenizas volantes, exhiben propiedades tanto puzolnicas como cementantes.

Las cenizas volantes ASTM C 618 Clase C con un contenido de xido de calcio de aproximadamente 15% a 30% en peso son las predominantes dentro de esta clasificacin. Al exponerse al agua, muchas de estas cenizas se hidratan y endurecen en menos de 45 minutos.

La prctica de utilizar ceniza volante y escoria granulada de alto horno molida en las mezclar de concreto de cemento portland, ha ido aumentando en los ltimos aos en los Estados Unidos. Una de las principales razones de este incremento es el inters en la conservacin de la energa as como la reduccin en el costo del concreto que se obtiene al emplear cenizas o escorias para reemplazar parcialmente al cemento.

La ceniza volante consiste principalmente de silicatos vtreos que contienen slice, almina, hierro, y calcio. Otros componentes menores son el magnesio, el azufre, el sodio, el potasio, y el carbono. Tambin se encuentra presente una pequea cantidad de compuestos cristalinos. La densidad de la ceniza volante generalmente se encuentra dentro del rango de 2.2 a 2.8 y su color es gris o beige.

El humo de slice, al que tambin se le conoce como micro slice o humo de slice condensado, es otro material que se emplea como aditivo puzolnico. Este producto en forma de polvo de color gris claro a oscuro o en ocasiones gris azulado verdoso, es resultado de la reduccin de cuarzo muy puro con carbn mineral en un horno de arco elctrico durante la manufactura del silicio o de aleaciones de ferrosilicio.

El humo de slice asciende como vapor oxidado de los hornos a 2,000'C. Se enfra, se condensa y se recolecta en enormes bolsas de tela. Entonces se le procesa para retirarle las impurezas y para controlar su tamao de partcula.

El humo de slice condensado esencialmente consiste en dixido de slice (ms de 90 %) en forma no cristalina. Puesto que es un material susceptible de ser conducido por el aire como la ceniza volante, tiene forma esfrica.

Es extremadamente fino, con partculas con dimetros menores de una micra y con un dimetro promedio de aproximadamente 0.1 micra, casi 100 veces menor que las partculas promedio de cemento

2.- Materiales nominalmente inertes

Los materiales inertes frecuentemente se emplean como adicin al cemento y como una sustitucin parcial de la arena en el concreto para mejorar las trabajabilidades pobres causadas frecuentemente por la falta de finos en la arena. A veces se agrega a los concretos calizas pulverizadas para reducir la reactividad lcali-slice.

Los materiales nominalmente inertes tienen pocas o nulas propiedades cementantes. Algunos de los materiales nominalmente inertes son el cuarzo en bruto finamente dividido, las dolomitas, muchas calizas, el mrmol, el granito, y otros materiales.

El humo de slice se vende en forma de polvo, es ms fcil conseguirlo como liquido. Actualmente la ASTM est trabajando en una especificacin para el humo de slice.

EFECTOS SOBRE EL CONCRETO FRESCO

Requerimientos de agua. Las mezclas de concreto que contienen cenizas volantes o escorias granuladas de alto horno molidas, casi siempre requieren menos agua (aproximadamente de 1a 10 %) para obtener un cierto revenimiento que los concretos que solo contienen cemento portland.

Los concretos con humo de slice requieren de ms agua para obtener un revenimiento dado, a menos que se emplee un reductor de agua o un superplastificante. Algunas mezclas pobres no experimentan aumentos en la demanda de agua cuando se tiene presente solamente una pequea cantidad de humo de slice.

Las inclusiones de escoria molida, ceniza volante, y humo de slice en concretos sin aire incluido generalmente reducen la cantidad de aire atrapado. La ceniza volante y el humo de slice normalmente muestran un mayor efecto en esta reduccin que la escoria molida.

Trabajabilidad. La ceniza volante, la escoria molida, y muchos materiales inertes generalmente mejoran la trabajabilidad de los concretos de igual resistencia y revenimiento. El humo de slice podra reducir la trabajabilidad; por eso normalmente se agregan reductores de agua de alto rango a los concretos con humo de slice para mantener la trabajabilidad.

Segregacin y sangrado. Los concretos en los que se emplea ceniza volante o humo de slice por lo general muestran menos segregacin y sangrado que los concretos simples. Este efecto hace a la ceniza volante particularmente valiosa en los concretos fabricados con agregados que presentan deficiencias en su contenido de finos.

Los concretos que utilizan ciertas escorias granulares de alto horno molidas, tienden a presentar sangrados ligeramente mayores que los concretos sin aditivo. Las escorias no tienen efectos adversos en lo referente a la segregacin.

Calor de hidratacin. El uso de cenizas volantes y de escorias molidas reduce la cantidad de calor que se forma en una estructura de concreto debido a su menor calor de hidratacin. Algunas puzolanas tienen un calor de hidratacin del orden del 40% del presentado por el cemento. Esta reduccin en el aumento de la temperatura resulta especialmente benfico en los concretos usados en estructuras masivas.

Tiempo de fraguado. El uso de cenizas volantes, puzolanas naturales y escorias granuladas de alto horno molidas generalmente provoca retardos en el tiempo de fraguado del concreto. Por ejemplo, en un estudio, la ceniza volante provoco que el fraguado inicial se retardara de 10 a 55 min y que el fraguado final se retardara de 50 a 130 minutos; la mezcla contena 230 kg de cemento tipo 1 y 76 kg de ceniza volante, en tanto que la mezcla testigo contena 306 kg de cemento por metro cubico y nada de ceniza volante. El grado de retardo en el fraguado depende de los factores tales como la cantidad de cemento portland, el requisito de agua, el tipo del material finamente dividido, y la temperatura del concreto. El tiempo de fraguado aumenta con las cenizas volantes que hacen aumentar los requisitos de agua

Proporciona miento. Los aditivos minerales finamente divididos se agregan al concreto como una adicin o para sustituir parcialmente al cemento en el concreto o bien como una combinacin de adicin y sustitucin.

El empleo de estos aditivos como sustitutos de cemento puede reducir sustancialmente las resistencias del concreto a edad temprana y a 28 das si se proporcionan rgidamente como un reemplazo del cemento ms que como una combinacin.

La ceniza volante, cuando se emplea, consiste generalmente del 15% al 20%

del peso del cemento ms puzolana.

La escoria de alto horno granulada molida, cuando se emplea en concretos, normalmente constituye un promedio de aproximadamente 40% del material cementante en la mezcla.

El humo de slice, ha sido empleado como reemplazo parcial del cemento o como adicin al cemento en cantidades que varan entre el 5% y 10% y hasta llegar al 30% en peso del material cementante total.

EFECTOS EN EL CONCRETO ENDURECIDO

Resistencia. La ceniza volante, la escoria granulada de alto horno molida, el humo de slice y otros aditivos minerales finamente divididos, contribuyen a la adquisicin de resistencia del concreto. Sin embargo, la velocidad en la adquisicin de resistencia de un concreto que contenga estos aditivos, variar con frecuencia respecto de la de un concreto que emplee exclusivamente cemento Portland como material cementante. La resistencia a la tensin, a la flexin y a la torsin se ve afectada de igual manera que la resistencia a la compresin. Debido a la menor velocidad de hidratacin cuando se emplean algunos de estos aditivos, la adquisicin de resistencia a edades tempranas puede ser menor que la de un concreto comparable sin el aditivo, especialmente si las temperaturas de curado son bajas.

Debido a la lenta reaccin puzolnica de algunos aditivos minerales, puede llegar a ser necesario un periodo de curado hmedo contino con temperaturas de curado favorables mayor del que normalmente se requiere. El humo de slice contribuye al desarrollo de resistencia especialmente entre los 3 y los 28 das, tiempo durante el cual un concreto con humo de slice rebasa la resistencia del testigo. El humo de slice tambin contribuye a la adquisicin de resistencia a edad temprana de los concretos con ceniza volante.

Los aditivos minerales son a menudo esenciales para producir concretos de alta resistencia. Se han utilizado cenizas volantes especialmente en la produccin de concreto de alta resistencia de entre 400 y 1000 kg/cm2. Con el humo de slice, los productores de concreto premezclado tienen la capacidad de producir concretos con resistencia de 1400 kg/cm2 o ms si se hace uso de agregados adecuados y de un aditivo reductor de agua de alto rango.

Permeabilidad y absorcin. Si se cuenta con un curado adecuado, las cenizas volantes y las escorias de alto horno generalmente reducen la permeabilidad del concreto aun cuando el contenido de cemento sea relativamente bajo; a este respecto, el humo de slice es especialmente efectivo. Las pruebas indican que la permeabilidad del concreto disminuye conforme aumenta la cantidad de material cementante hidratado y disminuye la relacin agua cemento. La absorcin de un concreto con ceniza volante casi es la misma de un concreto sin ceniza, aunque algunas cenizas pueden reducir la absorcin en un 20 % o ms.

Color del concreto. Algunos materiales finamente divididos pueden colorear ligeramente al concreto endurecido. Estos efectos se relacionan con el color y la cantidad de aditivo empleado en el concreto. Muchos aditivos minerales se parecen al cemento y por lo tanto tienen poco efecto en el color.

Algunos humos de slice pueden dar al concreto un tinte ligeramente azulado o gris oscuro, y la ceniza volante oscura puede impartir un color oscuro al concreto cuando se utiliza en grandes cantidades.

2.2.9 ADITIVOS IMPERMEABLES Y REDUCTORES DE PERMEABILIDADSon repelentes al agua y actan cerrando el sistema poroso del concreto mediante unas sustancias qumicas en el fraguado del concreto. Este no es totalmente efectivo

En determinadas construcciones como pueden ser tuberas, depsitos, canales, etc., adems de precisar hormigones de buenas resistencias mecnicas, es necesario que estos sean impermeables a fin de impedir que el agua pase a travs de ellos.

Por otra parte, en obras o estructuras que han de estar en contacto con agua o con terrenos hmedos es conveniente que el hormign se oponga a que el agua ascienda por l valindose de sus conductos capilares.

La permeabilidad de los hormigones depende de varios factores relacionados entre s y que pueden resumiese en los siguientes:

1.- Compacidad, que, es funcin de la forma y granulometra de los ridos, de la dosificacin de cemento, de los medios de puesta en obra empleados y del curado.

2.- Estructura de la pasta de cemento hidratada en la cual se encuentran micro-cristales de silicatos y aluminato de calcio que presentan una red de conductos capilares formados al evaporarse parte del agua durante el proceso de hidratacin.

El volumen capilar formado suele ser del 28 por 100 del volumen total de la pasta hidratada aunque depende de la relacin agua/cemento y de las condiciones de curado.

Este volumen es tanto menor, cuanto ms baja es la relacin agua/cemento, dentro de un lmite, y cuanto ms eficaz haya sido el curado del hormign, a ser posible realizado en ambiente saturado de vapor de agua.

Si el hormign se ha fisurado, por cualquier razn de origen qumico, trmico, hidrulico o mecnico, la estanqueidad del mismo quedar afectada.

Las juntas del hormigonado originadas por discontinuidades en la colocacin del hormign tienen una gran importancia desde el punto de vista de la permeabilidad.

De todo lo anterior se concluye que si el hormign est bien estudiado, puesto en obra, compactado y curado, se podr asegurar que es impermeable. No obstante, se pueden emplear diferentes aditivos que mejoren la impermeabilidad del hormign, bien entendido que si los poros y conductos son de dimetros grandes, ser imposible con estos productos conseguir un hormign impermeable.

Se pueden considerar dos tipos de aditivos para este fin: los reductores de penetracin de agua y los hidrfugos. Los primeros, aumentan la resistencia al paso del agua a presin sobre un hormign endurecido; los segundos, disminuyen la absorcin capilar o el paso de agua a travs de un hormign saturado. Ambos suelen solapar sus efectos.

Los aireantes tienen un papel notable sobre la impermeabilidad al interrumpir con burbujas de aire la red capilar de los hormigones. Los plastificantes tambin son beneficiosos porque disminuyen de la red capilar. Sin embargo, aqu se hace referencia a productos que se emplean con la funcin principal de impermeabilizar, al colmatar los capilares de la pasta de cemento hidratada.

El primer material empleado para este fin fue el polvo de slice; este polvo reacciona, aunque muy lentamente a la temperatura ambiente, con la cal liberada en la hidratacin del cemento para formar silicato de calcio insoluble. La actividad puzolnica de este material es muy escasa y los resultados de la impermeabilizacin muy variables. Este material est indicado en el caso de hormigones pobres en cemento o con pocos finos, de lo contrario carece de inters, teniendo adems el inconveniente de requerir mayor cantidad de agua en el amasado.

El empleo de micro slice o de cenizas volantes adecuadas, mejora los resultados y posee adems la ventaja de fijar la cal liberada y de aumentar la resistencia del hormign.

La tierra de infusorios, bentonita, filler calizo y otras materias finas se emplean tambin como impermeabilizantes.

Otros impermeabilizantes de naturaleza orgnica o inorgnica actan reaccionando con la cal del cemento dando lugar a la formacin de sales clcicas insolubles, con radicales fuertemente hidrfugos que taponan los