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juancarlos
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TEMA :
ADITIVOS PARA EL CONCRETO
EXPOSITOR :
Ms. Ing. ANA TORRE
TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES
CICLO 2015
Los aditivos químicos, son materiales orgánicos e
inorgánicos que se añaden a la mezcla durante
o luego formada la pasta de cemento y que
modifican en forma dirigida algunas
características del proceso de hidratación, el
endurecimiento e incluso la estructura interna
del concreto.
( Comité ACI 116R, ASTM C 125 )
Siglo XX se utiliza resina vinsol para
incorporar aire a las mezclas sometidas a congelación.
La fabricación del cemento Pórtland
alrededor de 1846 (APSDIN)
1885: Regulador del fraguado con el cloruro de calcio.
1930;sulfonato naltaleno
formaldheido,mejorar fluidez
1962: normas ASTM
1967 :'Internacional Symposium on
Admixtures for Mortar and Concrete",
Brussels, RILEM
1. Modificar una o algunas de sus propiedades a fin de permitir que sean más adecuados al trabajo que se está efectuando.
2. Facilitar la colocación del concreto.
3. Reducir los costos de operación.
Aditivos que modifican las características físicas y el contenido en aire.
• Fluidificantes o reductores de agua.
• Plastificantes o agentes de retención de agua.
• Agentes inclusores de aire.
2. Aditivos que modifican el fraguado y el endurecimiento.
• Acelerantes.
• Retardadores.
3. Aditivos que modifican la resistencia a las acciones físicas y químicas.
• Anticongelantes.
• Hidrófugos de masa.
4. Aditivos varios.
• Expansivos.
• Agentes generadores de gases.
• Aditivos de cohesión.
• Colorantes.
• Inhibidor
ESTADO FRESCO ESTADO ENDURECIDO
• Reducción de cantidad de agua de la
mezcla.
Retardo en el desarrollo del calor de hidratación
o reducción de su magnitud.
• Incremento de trabajabilidad sin modificar el agua
Aceleración en la resistencia inicial y/o final y el incremento de la misma
• Incremento o reducción del slump.
Disminución de la permeabilidad del concreto
Aceleración o retardo del tiempo de fraguado. Control de la expansión debida a la reacción alcalí – agregados
Modificación de la velocidad y/o magnitud de
exudación.
Control de la corrosión de los elementos metálicos embebidos en el concreto.
Reducción o prevención de la segregación.
Incremento de la durabilidad
Mejora facilidad de colocación y/o bombeo de
las mezclas
Incremento en las resistencias de impacto y/o abrasión
TIPO DESCRIPCIÓN
A Reductores de agua.
B Retardadores de fragua.
C Acelerantes.
D Reductores de agua y Retardadores de fragua.
E Reductores de agua y Acelerantes.
F Super Reductores de agua.
G Super Reductores de agua y Acelerantes.
TIPO DESCRIPCIÓN
ASTM C 260 Incorporadores de aire.
ASTM C 618 Aditivos minerales (Puzolanas y cenizas).
ASTM C 989 Aditivos minerales (Escorias y microsílices)
Impermeabilizantes.
Inhibidores de corrosión.
Superplastificantes.
Curadores.
Expositor Ing. RAFAEL CACHAY HUAMAN CIP 50495 ING. RAFAEL CACHAY HUAMAN - CIP 50495
Expositor Ing. RAFAEL CACHAY HUAMAN CIP 50495 ING. RAFAEL CACHAY HUAMAN - CIP 50495
Expositor Ing. RAFAEL CACHAY HUAMAN CIP 50495 ING. RAFAEL CACHAY HUAMAN - CIP 50495
Expositor Ing. RAFAEL CACHAY HUAMAN CIP 50495 ING. RAFAEL CACHAY HUAMAN - CIP 50495
Los clasifica según los tipos de materiales constituyentes o a los efectos característicos en su uso:
a) Aditivos acelerantes.
b) Aditivos reductores de agua y que controlan el fraguado.
c) Aditivos para inyecciones.
d) Aditivos incorporadores de aire.
e) Aditivos extractores de aire.
f) Aditivos formadores de gas.
g) Aditivos productores de expansión o expansivos.
h) Aditivos minerales finamente molidos.
i) Aditivos impermeables y reductores de permeabilidad.
j) Aditivos pegantes (también llamados epóxicos).
k) Aditivos químicos para reducir la expansión debido a la reacción entre los agregados y los alcalices del cemento. Aditivos inhibidores de corrosión.
l) Aditivos fungicidas, germicidas o insecticidas.
m) Aditivos floculadores.
n) Aditivos colorantes.
Tipo A Tipo B Tipo C Tipo D Tipo E Tipo F Tipo G
Contenido de agua, % del control desviación permisible respecto al control de horas – minutos
95 95 95 88 88
Fraguado inicial:
No menos de
-- 1 hora
después
1 hora
antes
1 hora
después
1 hora
antes --
1 hora
después
No más de 1:00 antes
pero no
1:30 después
3:30
después
3:30 h
antes
3:30
después
3:30 h
antes
1:00 antes
pero no
1:30 después
3:30
después
Fraguado final
No menos de -- --
1:00
antes --
1:00
antes -- --
No más de 1:00 antes
pero no
1:30 después
3:30
después --
3:30
después --
1:00 antes
pero no
1:30 después
3:30
después
Tipo A Tipo B Tipo C Tipo D Tipo E Tipo F Tipo G
Resistencia a la compresión mínima, % con respecto al control
1 día
3 día
7 día
28 días
6 meses
1 año
--
110
110
110
100
100
--
90
90
90
90
90
--
125
100
100
90
90
--
110
110
110
100
100
--
125
100
100
90
90
140
125
115
110
100
100
125
125
115
110
100
100
Resistencia a la flexión mínima, % con respecto al control
3 día
7 día
28 días
100
100
100
90
90
90
110
100
90
100
100
100
110
100
100
110
100
100
110
100
100
Aditivos que incrementan el asentamiento o trabajabilidad del mortero o concreto fresco sin aumentar el contenido de agua inicial o mantienen la trabajabilidad permitiendo reducir una cierta cantidad de agua de mezcla, siendo el efecto debido a factores diferentes al aire incorporado.
Pueden usarse como plastificantes, como reductores de agua o como ambos.
(Comité ACI 116. R-2)
Composición: materias
orgánicas solubles en
agua, o
combinaciones de
materias orgánicas e
inorgánicas, tales
como sales de ácidos
lignosulfónicos y sales
de ácidos hidroxilados
carboxílicos
En las propiedades del concreto fresco : 1. Disminución de la relación Agua/ Cemento. 2. Mejora en la trabajabilidad, bombeabilidad, colocación
y acabado superficial. 3. Reducción de segregación. 4. Ahorro de cemento. 5. Mayores rendimientos en los procesos constructivos.
En las propiedades del concreto endurecido : 1. Resistencia mejorada. 2. Disminución de la permeabilidad. 3. Incremento de la durabilidad. 4. Calidad más controlada.
CONVENCIONALES :
DE MEDIO RANGO :
DE ALTO RANGO :
Siguiente
- Efecto de Superficie Lubricante. - Reducción Agua hasta 5 %. - Dosificación usual 0.2% a 0.5% del peso del cemento. - Concretos con Slump hasta 5”. - Concretos con relación A/C moderada a alta.
Cuando se usan en dosis alta : 1. Exudación excesiva. 2. Poca economía de cemento. 3. Retardo en fraguado inicial. 4. Desarrollo lento de resistencia.
5%- 15% de reducción de agua. Slumps de 5” – 8” ( 125 - 200 mm). Concretos con A/C moderada a baja. Efecto de superficie incrementado. Resistencias iniciales y finales altas. Se usan en combinación con los de alto rango para relaciones A/C muy bajas. Muy buen acabado superficial. Dosis usual 0.5% a 1% del peso del cemento Fraguado inicial controlado.
Efecto aniónico multiplicado. Acción lubricante de duración variable slump > 6” (30 min – 2 h ) Reducción de agua notable : 1era Generación 1960’s : 15% a 20% 2da Generación 1970’s : 20% a 30% 3era Generación 1980’s : Hasta 40% Dosis usual 0.5% a 2.0% del peso del cemento. Relaciones A/C muy bajas. Slump de 8” a 12”. Concreto fluido.
1. Mejoramiento excepcional de la trabajabilidad. 2. Rapidez en vaciados. 3. Concretos de alta resistencia. 4. Aceleración de resistencias. 5. Reducción de trabajo de compactación. 6. Bombeo a grandes alturas. 7. Disminución de mano de obra. 8. Mejores acabados en concreto expuesto. 9. Baja permeabilidad.
1. Incrementar finos. 2. Evitar sobredosificación 3. Mayor presión en encofrados.
Ventajas
Precauciones
Acelerantes
– De endurecimiento. – De resistencia. – De endurecimiento y resistencia.
Retardadores
– De endurecimiento.
• Actúan sobre el C3A y C3S reduciendo el tiempo de inicio de endurecimiento y/o acelerando resistencia. •Usualmente sacrifican resistencia a largo plazo, reducen trabajabilidad, aumentan contracción por secado y disminuyen exudación. •Provocan menor resistencia al ataque de sulfatos. •Incrementan calor de hidratación.
Convencionales : Cloruros, carbonatos, silicatos,
fluorsilicatos. Dosificación usual 1.0 % a 2.0 % del peso del cemento. No Convencionales : Carbonato de Sodio, Aluminato de Sodio, Hidróxido de Calcio, Silicatos de Calcio. Dosis variable. Ventajas : - Vaciados en clima frío. - Desencofrar en menor tiempo. - Adelanto de puesta en servicio. - Reducir tiempo para acabado. - Fugas de agua. - Shotcrete.
• Actúan sobre el C3A aumentando el tiempo de inicio de fraguado inicial y final. • También efecto de superficie --> Lubrican. • Modificaciones de plastificantes. • Dosificación usual 0.2% a 0.5% del peso del cemento. • Cuidado con sobredosis.
Ventajas : 1. Facilitan los vaciados voluminosos y complejos. 2. Ideales en clima cálido. 3. Transporte a largas distancias. 4. Bombeo de gran longitud. 5. Emergencias de obra.
• Congelamiento-deshielo. • Impermeabilidad. • Durabilidad.
¿Por que el aire incorporado?
• Contenido de aire : 5% - 7% en volumen. • Tamaño de burbujas = 0.065” a 0.01” (.17 mm a 0.25mm). • Factor de espaciamiento (distancia entre burbujas) = 0.008 in. (0.20 mm) o menos.
Controlan fenómeno de hielo y deshielo. Primeras versiones en 1940’s. Estructura adicional de vacíos de tamaño y ubicación especial. Factor de espaciamiento. Incorporan de 3% a 6% de aire y lubrican. Impermeabilizan ! Durabilidad. Dosis usual 0.02% a 0.10% del peso del cemento. Tipos : Resina vinsol, resinas de madera, ácidos grasos, ácidos de aceites vegetales, detergentes sintéticos. Diferencias : Velocidad de generación, pérdida con mezclado o vibrado, tamaño burbujas, compatibilidad.
Por Presión Por Volumen
Por Peso
Reaccionan con Hidróxidos de Calcio del
cemento creando más cemento, entre
las más importantes podemos indicar:
★ Puzolanas. ★ Microsílice. ★ Escoria de altos hornos.
Residuo de industria de metales silíceos : Partes de aviones, autos, chips computadoras, masillas.
1.Reducción de la permeabilidad 2.Material muy fino con alta demanda de agua 3.Produce concreto muy denso con excelente
resistencia a largo plazo. 4.Gran durabilidad a la agresividad química y
mecánica. 5.Requiere el empleo de superplastificantes.
Ventajas :
Microsílice
OBSERVAR TAMAÑO Y UNIFORMIDAD
Microsílice en polvo
CUIDADO USE ELEMENTOS DE SEGURIDAD
Curadores Químicos Curado : “Humedad, Temperatura, Tiempo" - Principio de membrana. - Tipo emulsiones de parafina o acrílicas. - Tipo soluciones de resina en solvente volátil. - Pruebas de eficiencia. - Ocasión y técnica de colocación.
USANDO ASPERSORES Y DIFERENTE COLOR
Aditivos Naturales y de procedencia corriente
Acelerantes : Azucar, dosis > 0.25 % peso del Cemento. Urea, ácido láctico, ácido oxálico (pulidores de metal).
Plastificantes Retardadores : Almidón, dosis = 0.10 % peso del cemento. Azucar, dosis < 0.25 % peso del cemento. Celulosa, dosis = 0.10 % peso del cemento. Acido tartárico, dosis = 0.25 % peso del cemento. Resinas de madera en dosis variables.
Incorporadores de aire : Detergentes caseros. Resinas de madera. Algas.
Otros Aditivos
Inhibidores de corrosión. • Hacen lento el ingreso de cloruros hacia el acero de refuerzo. • Basados en Nitrito de Calcio. • Aceleran el endurecimiento. • Incrementan durabilidad ante corrosión.
Inhibidores de hidratación. • “Duermen” el concreto hasta por 72 horas sin efectos secundarios. • Mejoran características resistentes. • Ideales en shotcrete vía húmeda. • Suministros a larga distancia.
Se tiene una mezcla de concreto cuya
dosificación x m3 ( pesos de diseño) son:
Ce=350kg, Arena= 850kg,Piedra=950kg,
Agua=200lts. Se requiere reducir el agua
por lo cual usaremos aditivo reductor de
agua =2% del
PC(densidad=1.15kg/lt):indique ud. los
nuevos pesos x m3 de los materiales.
Datos: PE
arena=2650,Pepiedra=2750kg/m3