TEMA :ADITIVOS PARA EL CONCRETOPROFESORA :

Ms. Ing. ANA TORRE

TECNOLOGIA DEL CONCRETO ICICLO 2015

INTRODUCCINLos aditivos son ingredientes aadidos al concreto que, adems del cemento portland, del agua y de los agregados, se adicionan a la mezcla inmediatamente antes o durante el mezclado*

ANTECEDENTES HISTRICOSSiglo XX se utiliza resina vinsol para incorporar aire a las mezclas sometidas a congelacin.1850, desarrollo del concreto armado, llev a regular el fraguado con el cloruro de calcio, patentado en 1885. 1930,empleo ocasional del sulfonato naftaleno formaldheido, como dispersante en concretos*

ANTECEDENTES HISTRICOSLas primeras normas ASTM en 1962 para los siguientes tipos de aditivos:Reductores de agua (tipo A)Retardadores de fraguado (tipo B) Aceleradores de fraguado y resistencia temprana (tipo C)Reductores de agua y retardadores (tipo D)Reductores de agua y aceleradores (tipo E)

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AoBase qumica1930Lignosulfonatos1940Gluconatos1970Naftalenos sulfonados1980Melamina sulfonada1990Copolimeros vinilicos2000Policarboxilato Modificado (HRWR)

ANTECEDENTES HISTRICOSEn Per los aditivos qumicos se introducen a fines de la dcada del 50, desarrollando un mercado restringido. La primera norma de aditivos corresponde al ao de 1981 comprendiendo los tipos A, B, C, D, y E y posteriormente en 1999 se dio la norma vigente incluyendo los reductores de agua de alta performance.*

DEFINICINEs un material que no siendo Agua, Agregado, Cemento o Refuerzo con Fibra, es empleado como un ingrediente del concreto o mortero y es aadido inmediatamente, antes o durante el mezclado.( Comit ACI 116R, ASTM C 125 )

IMPORTANTENingn aditivo de cualquier tipo o en cualquier cantidad se considera sustituto de las buenas prcticas de construccin.La eficiencia del aditivo depende de : tipo, marca y cantidad del cemento; contenido de agua; forma, granulometra y proporcin de los agregados; tiempo de mezclado y temperatura del concreto.*

USO DE LOS ADITIVOSLos aditivos utilizados como componentes del concreto se aaden durante el mezclado a fin de:Modificar una o algunas de sus propiedades a fin de permitir que sean ms adecuados al trabajo que se est efectuando.

Facilitar la colocacin del concreto.

Reducir los costos de operacin.

RAZONES DE EMPLEOEn concreto frescoReduccin de la cantidad de agua de la mezcla.Incremento de la trabajabilidad sin la modificacin del agua o reduccin del agua sin la modificacin de la trabajabilidad.Incremento o reduccin del slump.Aceleracin o retardo del tiempo de fraguado.Modificacin de la velocidad y/o magnitud de exudacin.Reduccin o prevencin de la segregacin.Mejora en la facilidad de colocacin y/o bombeo de las mezclas.

RAZONES DE EMPLEOEn concreto endurecidoRetardo en el desarrollo del calor de hidratacin o reduccin de su magnitud.Aceleracin en la velocidad de desarrollo de la resistencia inicial y/o final y el incremento de la misma.Disminucin de la permeabilidad del concretoControl de la expansin debida a la reaccin alcal agregados.Control de la corrosin de los elementos metlicos embebidos en el concreto.Incremento en las resistencias de impacto y/o abrasin.Incremento de la durabilidad.

CLASIFICACION1. Incorporadores de aire (inclusores de aire)2. Reductores de agua3. Plastificantes (fluidificantes)4. Aditivos aceleradores (acelerantes)5. Aditivos retardadores (retardantes)6. Aditivos de control de la hidratacin7. Inhibidores de corrosin8. Reductores de retraccin9. Inhibidores de reaccin lcali-agregado10. Aditivos colorantes11. Aditivos diversos, tales como aditivos para mejorar la trabajabilidad (manejabilidad),para mejorar la adherencia, a prueba de humedad, impermeabilizantes,inhibidores de corrosion etc.*

CLASIFICACION ASTM 494*

TIPODESCRIPCIONAReductores de aguaBRetardadores de fragua.

CAcelerantes.DReductores de agua y Retardadores de fragua.EReductores de agua y Acelerantes.FSuper Reductores de agua.GSuper Reductores de agua y Acelerantes.

REQUISITOS SEGN ASTM

Tipo ATipo BTipo CTipo DTipo ETipo FTipo GContenido de agua, % del control desviacin permisible respecto al control de horas minutos9595958888Fraguado inicial:No menos de --1 horadespus1 horaantes1 horadespus1 horaantes--1 horadespus

No ms de 1:00 antespero no1:30 despus3:30despus3:30 hantes3:30despus3:30 hantes1:00 antespero no1:30 despus3:30despusFraguado finalNo menos de ----1:00antes--1:00antes----No ms de 1:00 antespero no1:30 despus3:30despus--3:30despus--1:00 antespero no1:30 despus3:30despus

REQUISITOS SEGN ASTM

Tipo ATipo BTipo CTipo DTipo ETipo FTipo GResistencia a la compresin mnima, % con respecto al control1 da3 da7 da28 das6 meses1 ao--110110110100100--9090909090--1251001009090--110110110100100--1251001009090140125115110100100125125115110100100Resistencia a la flexin mnima, % con respecto al control3 da7 da28 das10010010090909011010090100100100110100100110100100110100100

PRECAUCIONES EN EL EMPLEODeben cumplir requisitos de la norma NTP 339.086 o ASTM 494.

Deben ser del mismo tipo, marca, composicin, concentracin que los utilizados para seleccin de proporciones de la mezcla.

Deben emplearse despus de evaluar sus efectos bajo condiciones similares al de obra.

En el empleo de los aditivos acelerantes debe considerarse el lmite mximo de in cloruro permitido en una unidad de m de concreto.

Qu son los reductores de agua?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.(Comit ACI 116. R-2)

Beneficios Generales de los aditivos Plastificantes - Reductores de aguaEn las propiedades del concreto fresco :

Disminucin de la relacin Agua/ Cemento.Mejora en la trabajabilidad, bombeabilidad, colocacin y acabado superficial.Reduccin de segregacin.Ahorro de cemento.Mayores rendimientos en los procesos constructivos.En las propiedades del concreto endurecido :

Resistencia mejorada.Disminucin de la permeabilidad.Incremento de la durabilidad.Calidad ms controlada.

Tipos de plastificantes reductores de agua?CONVENCIONALES :DE MEDIO RANGO : DE ALTO RANGO :

Plastificantes Reductores Convencionales(ASTM C - 494 Tipo A) Efecto de Superficie Lubricante. Reduccin Agua hasta 5 %. Dosificacin usual 0.2% a 0.5% del peso del cemento. Concretos con Slump hasta 5. Concretos con relacin A/C moderada a alta.

Inconvenientes

Plastificantes Reductores ConvencionalesCuando se usan en dosis alta :

Exudacin excesiva. Poca economa de cemento. Retardo en fraguado inicial. Desarrollo lento de resistencia.

Plastificantes Reductores de medio rango(ASTM C - 494 Tipos A y F) 5%- 15% de reduccin 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 combinacin 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.

SUPERPLASTIFICANTES

La Naphthalene (SNF) y la Melamine (SMF), se caracterizan por una gran reduccin de agua y una compatibilidad sobresaliente en la combinacin con otros acelerantes. Las opciones para aumentar los tiempos de trabajabilidad con una reduccin de agua mxima son limitadas.

*Superplastificantes o reductores de agua de alto rango, nuevo tipo de aditivos, qumicamente diferentes a los reductores de agua normales, reducen agua en 30%.Son conocidos como superplastificantes, superfluidificantes, o sper reductores de agua.Los aditivos superplastificantes fueron originalmente fabricados en Japn en la dcada de los aos 60.

REDUCTORES DE AGUA DE ALTO RANGOReduce agua 30 % (contenido cemento baja)Concretos baja agua-cemento, alta resistencia y trabajabilidad normal o alta.Permite producir concretos mayores 700 kg/cm2Desarrollo mayor de las resistencias tempranas, mas resistencia a los iones cloruro La gran reduccin del contenido de agua puede disminuir considerablemente exudacin, resultando en dificultades de acabados.*

Plastificantes Reductores de alto rango(ASTM C - 494 Tipos F, ASTM C - 1017) Efecto aninico multiplicado.Accin lubricante de duracin variable slump > 6 (30 min 2 h )Reduccin de agua notable :

1era Generacin 1960s: 15% a 20%2da Generacin 1970s: 20% a 30%3era Generacin 1980s: 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.

Plastificantes Reductores de alto rango(ASTM C - 494 Tipos F, ASTM C - 1017)Mejoramiento excepcional de la trabajabilidad.Rapidez en vaciados.Concretos de alta resistencia.Aceleracin de resistencias.Reduccin de trabajo de compactacin.Bombeo a grandes alturas.Disminucin de mano de obra.Mejores acabados en concreto expuesto.Baja permeabilidad.Incrementar finos.Evitar sobredosificacinMayor presin en encofrados.VentajasPrecauciones

La nueva generacin de Polycarboxylatos (PCE) se caracteriza por un rendimiento reductor de agua ptimo con un tiempo extendido de trabajablidadLa interaccin entre este reductor de agua de amplio-rango y los acelerantes es muy compleja, por lo que su combinacin debe ser analizada especficamente*

ADITIVOS PARA EL CONTROL DEL FRAGUADOAcelerantes De endurecimiento. De resistencia. De endurecimiento y resistencia.Retardadores De endurecimiento.

ACELERANTES(ASTM C - 494 Tipo C) Actan 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 contraccin por secado y disminuyen exudacin.Provocan menor resistencia al ataque de sulfatos.Incrementan calor de hidratacin.

ACELERANTES(ASTM C - 494 TIPO C)Convencionales : Cloruros, carbonatos, silicatos, fluorsilicatos.

Dosificacin usual 1.0 % a 2.0 % del peso del cemento.

No Convencionales : Carbonato de Sodio, Aluminato de Sodio, Hidrxido de Calcio, Silicatos de Calcio.Dosis variable.

Ventajas :- Vaciados en clima fro.- Desencofrar en menor tiempo.- Adelanto de puesta en servicio.- Reducir tiempo para acabado.- Fugas de agua.- Shotcrete.

RETARDANTES Los retardadores No disminuyen la temperatura inicial del c, SI aumentan la exudacin. Hay otras maneras de retrasar la fragua ,uno de los mtodos ms prcticos es la reduccin de la TC a travs del enfriamiento del agua de la mezcla y/o agregados.Las temperaturas elevadas del concreto fresco (30C [86F]) son causa del aumento de la tasa de endurecimiento, haciendo la colocacin, acabado del concreto ms difciles. *

Actan sobre el C3A aumentando el tiempo de inicio de fraguado inicial y final. Tambin efecto de superficie --> Lubrican. Modificaciones de plastificantes. Dosificacin usual 0.2% a 0.5% del peso del cemento. Cuidado con sobredosis.Ventajas :Facilitan los vaciados voluminosos y complejos.Ideales en clima clido.Transporte a largas distancias.Bombeo de gran longitud.Emergencias de obra.RETARDADORES(ASTM C - 494 TIPO B)

ADITIVOS INCORPORADORES DE AIRE Congelamiento-deshielo. Impermeabilidad. Durabilidad.Por que el aire incorporado?

EFECTOS DEL AIRE INCORPORADOSe usan para introducir burbujas microscpicas de aire en el concreto.Mejora la durabilidad del C expuesto a ciclos de congelacin-deshielo .Mejora la trabajabilidad del concreto fresco y se reducen la segregacin y exudacin.El concreto con aire incluido contiene diminutas burbujas de aire distribuidas uniformemente por toda la pasta de cemento.*

INCORPORADORES DE AIRE( ASTM C - 260) Controlan fenmeno de hielo y deshielo. Primeras versiones en 1940s. Impermeabilizan Durabilidad. Dosis usual 0.02% a 0.10% del peso del cemento. Tipos : Resina vinsol, resinas de madera, cidos grasos, cidos de aceites vegetales, detergentes sintticos. Diferencias : Velocidad de generacin, prdida con mezclado o vibrado, tamao burbujas, compatibilidad.

REQUISITOS PARA DURABILIDAD AL CONGELAMIENTO -DESHIELO CON INCORPORADORES DE AIRE. Contenido de aire : 5% - 7% en volumen. Tamao 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.

Hay que Medirlo!!!!!Por PresinPor VolumenPor Peso

ADICIONES MINERALESReaccionan con Hidrxidos de Calcio del cemento creando ms cemento, entre las ms importantes podemos indicar: Puzolanas.

Microslice.

Escoria de altos hornos.

MICROSLICEResiduo de industria de metales silceos :Partes de aviones, autos, chips computadoras, masillas.Reduccin de la permeabilidadMaterial muy fino con alta demanda de aguaProduce concreto muy denso con excelente resistencia a largo plazo.Gran durabilidad a la agresividad qumica y mecnica.Requiere el empleo de superplastificantes.Ventajas :

Cemento PrtlandMicrosliceOBSERVAR TAMAO Y UNIFORMIDAD

Microslice en polvoCUIDADO USE ELEMENTOS DE SEGURIDAD

CURADORES QUMICOSCurado : Humedad, Temperatura, Tiempo" Principio de membrana. Tipo emulsiones de parafina o acrlicas. Tipo soluciones de resina en solvente voltil. Pruebas de eficiencia. Ocasin y tcnica de colocacin.USANDO ASPERSORES Y DIFERENTE COLOR

ADITIVOS NATURALES Y DE PROCEDENCIA CORRIENTEAcelerantes :azucar, dosis > 0.25 % peso del cemento.urea, cido lctico, cido oxlico (pulidores de metal).

Plastificantes retardadores :almidn, dosis = 0.10 % peso del cemento.azucar, dosis < 0.25 % peso del cemento.celulosa, dosis = 0.10 % peso del cemento.acido tartrico, dosis = 0.25 % peso del cemento.resinas de madera en dosis variables.

Incorporadores de aire :detergentes caseros.resinas de madera.algas.

OTROS ADITIVOSInhibidores de corrosin.

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

Inhibidores de hidratacin.

Duermen el concreto hasta por 72 horas sin efectos secundarios. Mejoran caractersticas resistentes. Ideales en shotcrete va hmeda. Suministros a larga distancia.

RESPONSABILIDAD DEL CONTRATISTAEl contratista deber demostrar a la supervisin que con los aditivos seleccionados:

1.- Se obtenga un concreto con las propiedades requeridas.

2.-Se mantenga la calidad, composicin y comportamiento del concreto durante todo el proceso de la puesta en obra.

RESPONSABILIDAD DEL CONTRATISTAEl contratista deber entregar a la supervisin informacin sobre:

1.-La composicin qumica del aditivo.

2.-La dosificacin recomendada y los efectos de las variaciones de la misma.

3.-El contenido de cloruros expresado como % en peso del in cloruro.

4.-Recomendaciones del fabricante, sobretodo si se emplea incorporador de aire.

*EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMAN CIP 50495 NOVIEMBRE 2002

*EXPOSITOR : ING. RAFAEL CACHAY HUAMAN CIP 50495.