Semana III

LOS ADITIVOS

INTRODUCCION

En la actualidad gracias al progreso de la industria química y recientemente la nanotecnología los aditivos han sido incorporadas al concreto y actualmente podemos encontrar un sin número de productos en el mercado que satisfacen la gran mayoría de las necesidades para los usuarios de concreto.

El éxito al usar los aditivos depende mucho de la forma de uso de la acertada elección del productos apropiado.

Se ha progresado mucho en este campo y es conveniente que se informen ya que la eficacia depende en gran parte de esto.

DEFINICIÓN

Los aditivos son productos que se adicionan en pequeña proporción al concreto durante el mezclado en porcentajes entre 0.1% y 5% (según el producto o el efecto deseado) de la masa o peso del cemento con el propósito de producir una modificación 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 definición excluye por ejemplo a las fibras metálicas, las puzolanas y otros.

SON SUSTANCIAS AÑADIDAS A LOS COMPONENTES FUNDAMENTALES DEL CONCRETO CON EL PROPISCTO DE MODIFICAR ALGUNA DE LAS PROPIEDADES Y HACERLO MEJOR PARA EL FIN QUE SE ESTIME.

EL USO DE ADITIVOS ESTÁ CONDICIONADO POR:

1. Que se obtenga el resultado deseado sin tener que varias sustancialmente la dosificación básica.
2. Que el producto no tenga efectos negativos en otras propiedades el concreto.
3. Que un análisis de costo justifique su empleo.

RAZONES PARA EL EMPLEO DE ADITIVOS:

1. Aumentar la trabajabilidad sin modificar el contenido de agua.
2. Retarda o acelerar el tiempo de fraguado inicial.
3. Acelerar el desarrollo de la resistencia en la primera edad. ( a los 7 – 14 días )
4. Modificar la velocidad de producción de calor de hidratación.
5. Reducir la exudación y sangrado.
6. Incrementar la durabilidad y resistencia en condiciones severas de exposición.
7. Reducir la permeabilidad a los líquidos.
8. Disminuir la segregación.
9. Reducir la contracción.
10. Incrementar la adherencia del concreto viejo y nuevo.
11. Mejorar la adherencia del concreto con el refuerzo.

RAZONES DE EMPLEO DE UN ADITIVO DE ACUERDO AL TIPO DE CONCRETO:

Algunas de las razones para el empleo de un aditivo son:
 

EN EL CONCRETO FRESCO:

• Incrementar la trabajabilidad sin aumentar el contenido de agua.
• Disminuir el contenido de agua sin modificar su trabajabilidad.
• Reducir o prevenir asentamientos de la mezcla.
• Crear una ligera expansión.
• Modificar la velocidad y/o el volumen de exudación.
• Reducir la segregación.
• Facilitar el bombeo.
• Reducir la velocidad de perdida de asentamiento.

EN EL CONCRETO ENDURECIDO:

• Disminuir el calor de hidratación.
• Desarrollo inicial de resistencia.
• Incrementar las resistencias mecánicas del concreto.
• Incrementar la durabilidad del concreto.
• Disminuir el flujo capilar del agua.
• Disminuir la permeabilidad de los líquidos.
• Mejorar la adherencia concreto-acero de refuerzo.
• Mejorar la resistencia al impacto y la abrasión.

 CLASIFICACIÓN

Debido a que son muy variados, una clasificación así es muy extensa además que un solo aditivo modifica varias características del concreto, además de no cumplir todas las que especifica.
 

SEGÚNLA NORMA TECNICA ASTM-C494 ES:

1. Tipo A Reductores de agua.
2. Tipo B Retardantes.
3. Tipo C Acelerante.
4. Tipo D Reductores de agua y retardante.
5. Tipo E Reductores de agua y acelerante.
6. Tipo F Reductores de agua de alto rango o superfluidificantes.
7. Tipo G Reductores de agua de alto rango y retardantes o superfluidificantes y retardantes.

SEGÚN EL COMITÉ 212 DEL ACI

 

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

1. Aditivos  acelerantes.
2. Aditivos  reductores de agua y que controlan el fraguado.
3. Aditivos para inyecciones.
4. Aditivos incorporadores de aire.
5. Aditivos extractores de aire.
6. Aditivos formadores de gas.
7. Aditivos productores de expansión o expansivos.
8. Aditivos minerales finamente molidos.
9. Aditivos impermeables y reductores de permeabilidad.
10. Aditivos pegantes (también llamados epóxicos)
11. Aditivos químicos para reducir la expansión debido a la reacción entre los agregados y los alcalices del cemento.
12. Aditivos inhibidores de corrosión.
13. Aditivos fungicidas, germicidas o insecticidas.
14. Aditivos floculares.
15. Aditivos colorantes.

SEGÚN LA NORMA FRANCESA AFNOR P 18-123 “Betons: Definitions et Marquage des Adjuvants du Betons”

Establecen una clasificación más amplia:
 

*Aditivos que modifican las propiedades geológicas del concreto fresco:

 

• Plastificantes – reductores de agua.
• Incorporadores de aire.
• Polvos minerales plastificantes.
• Estabilizadores

*Aditivos que modifican el fraguado y endurecimiento:

• Aceleradores de fraguado y/o endurecimiento.
• Retardadores de fraguado.

*Aditivos que modifican el contenido de aire:

• Incorporadores de aire
• Antiespumantes.
• Agentes formadores de gas.
• Agentes formadores de espuma.

*Aditivos que modifican la resistencia a las acciones físicas:

• Incorporadores de aire.
• Anticongelantes.
• Impermeabilizantes.

*Aditivos misceláneos:

• Aditivos de cohesión – emulsiones.
• Aditivos combinados.
• Colorantes
• Agentes formadores de espuma.

 

TIPOS DE ADITIVOS EN RESUMEN (LOS QUE MAS SE USAN)

1. Plastificante reductor de agua:

Mejora la consistencia del concreto y reduce la cantidad de agua de mezclado requerida para producir concreto de consistencia determinada.

 

2. Retardador:

Alarga el tiempo de fraguado del concreto

 

3. Acelerador:

Acorta el tiempo de fraguado.

 

4. Plasticante y retardador:

Reduce la cantidad de agua de mezclado y retarda el fraguado.

5. Plasticante y acelerador:

Reduce la cantidad de agua de mezclado y acelera el fraguado.

6. Incorporadores de aire:

Aumentan la resistencia del concreto a la acción de las heladas por que introducen burbujas que actúan como amortiguadores a la congelación y descongelación.

7. Adhesivos.

Mejora la adherencia con el refuerzo.

8. Impermeabilizante e inhibidores de corrosión.

Norma NTP (Norma Técnica Peruana)

• NTP 334.084:1998  Cementos. Aditivos funcionales a usarse en la producción de Cementos portland
• NTP 334.085:1998  Cementos. Aditivos de proceso a usarse en la producción de Cementos Pórtland
• NTP 334.088:1999  Cementos. Aditivos químicos en pastas, morteros y hormigón (concreto). Especificaciones.
• NTP334.089:1999  Cementos. Aditivos para incorporadores de aire en pastas, morteros y hormigón (concreto)
• AIRE INCORPORADO
• NTP 334.048:2003  Cementos. Determinación del contenido de aire en morteros de cemento hidráulico
• NTP334.089:1999  Cementos. Aditivos incorporados de aire en pastas, morteros y hormigón (concreto)

Normas Británicas

Las normas para aditivos son

• BS 5075: parte 1: 1982, que trata sobre aditivos acelerantes, retardantes y reductores de agua:
• BS 5075: parte 3: 1985, que trata sobre superfluidificantes.

 

MODOS DE USO:

• Los aditivos se dosifican hasta en un 5% del peso de la mezcla y comúnmente son usados entre 0.1% y 0.5% del peso del cemento.
• La utilización de aditivos no debería con toda objetividad ser subestimada o menospreciada.
• El efecto deseado y el uso lo describen los propios fabricantes pero algunos son desconocidos incluso por ellos, por lo que es importante que antes de su uso se realicen pruebas a fin de constatar las propiedades del material.
• El uso del aditivo debe incluirse en el diseño de mezcla de concreto.

DOSIFICACIÓN

Los aditivos deben ser agregados a un concreto durante el mezclado junto con la última porción del agua de mezclado con el fin de asegurar la dispersión uniforme del aditivo en todo el concreto, a menos que sea necesaria la adición retardada para un propósito específico.

El aditivo no debe ser agregado de modo directo al cemento seco o a los agregados.

La dosis correcta de aditivo es crucial para el rendimiento satisfactorio de una mezcla y es esencial el uso apropiado de un equipo bien calibrado y en buen estado para utilizar los aditivos

ALMACENAMIENTO

La mayoría de los aditivos son soluciones acuosas de químicos activos biodegradables. Estos dos factores definen las reglas generales para el almacenamiento.

Los aditivos deben protegerse contra la congelación, pues la mayoría tienen puntos de congelación a, o por debajo de 0°C. Cuando un aditivo se congela, los químicos se cristalizan fuera de la solución y no regresan con rapidez a la solución al descongelarse.
 

También, es necesario proteger los aditivos contra el calor, pues su degradación se acelera a temperaturas elevadas.

Los aditivos deben almacenarse fuera de los rayos directos del sol y lejos de otras fuentes de calor.

No deberá ser almacenados por un periodo > a 6meses desde la del último ensayo de aceptación, debiéndose evaluar su calidad antes del empleo.

No se deberá utilizar aditivos deteriorados, contaminados o aquellos de fecha de vencimiento se haya cumplido.

PRECAUSIONES EN EL EMPLEO DE ADITIVOS:

• Es conveniente evaluar previamente el empleo de aditivos la posibilidad de obtener el comportamiento requerido del concreto por modificaciones en el proporciona miento de la mezcla o la selección de los materiales más apropiados. En todo caso debe realizarse un estudio cuidadoso del costo, para determinar la alternativa más ventajosa.
• Los aditivos por lo general afectan varias propiedades del concreto, tanto en su estado fresco como endurecido. Puede ocurrir que mientras una mejore favorablemente otras cambien en forma adversa. Por ejemplo, la durabilidad del concreto se incremente con la incorporación del aire, pero su resistencia disminuye.
• Los efectos de los aditivos sobre el concreto varía por las condiciones atmosféricas y factores intrínsecos del concreto como son: el contenido de agua, el tipo de cemento, la duración del mezclado, etc. De esta manera, las recomendaciones del fabricante sobre la dosificación del aditivo, deben ser comprobadas en las condiciones propias de la obra.
• Para establecer si el empleo de un aditivo significa un ventajas económicas en el concreto es necesario: Comprara el costo de los ingredientes de la mezcla del concreto con o sin aditivo, establecer la diferencia de costo en el manejo de los materiales , definir los costos de control de concreto, generalmente mayores en el caso de uso de aditivos y el costo de la colocación , terminado y curado del concreto, en muchos casos favorecidos por los aditivos.
• Finalmente debe tenerse en cuenta que ningún aditivo puede subsanar las deficiencias de una mezcla de concreto mal dosificada.

REQUISITOS DE COMERCIALIZACIÓN

El proveedor deberá entregar el aditivo envasado en recipientes que aseguren su conservación, conteniendo la siguiente información:

• La marca registrada, nombre y apellido o razón social del fabricante y del responsable de la comercialización.
• El tipo de aditivos según la clasificación establecida en las normas.
• El contenido neto, en masa o volumen, en unidades de SI, refiriendo los volúmenes, para aditivos líquidos, a la temperatura de 20°C.
• La densidad en gr/cm2 a 20°C
• Dosificación máxima o mínima a emplear de acuerdo a la propiedad que se desee modificar.
• La fecha de fabricación y la fecha de vencimiento.
• Los aditivos no deberán almacenarse por un periodo mayor de 6 meses. En caso contrario, deberán actuarse ensayos para evaluar su calidad antes de su uso.