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Adiciones minerales: La adición de minerales en el hormigón se realizan para buscar distintos objetivos: Económicos: disminuir la cantidad de cemento usada, ya que este consume mucha energía en su fabricación. Ecológica: ya que al suplantar al cemento va a haber menos emisión emisión de dióxido de carbono ( proc. Fabricación), y optimiza la utilización de recursos renovables. Tecnológica: por que generan un mejoramiento en algunas propiedades del hormigón. Adiciones minerales activas: son materiales (en general de bajo costo, algunos provenientes de desechos industriales) que pueden incorporarse al hormigón como reemplazo de cemento, agregado fino, confiriéndole propiedades

Clasificación: Físicamente activas: Materiales sólidos, tamaño menor a 75 µm. Produce el efecto de dispersión en los granos del cemento, cemento, contribuyendo a la accesibilidad del agua hacia el grano mejorando condiciones de hidratación del c emento portland y sirve de sitios de nucleacio n de los productos de hidratación (hidróxido de calcio). Fisico-quimicamente activas (hidráulicas) : además del fenómeno físico mencionado, mencionado, dan origen a reacciones químicas. Caliza (normalizada) Fisico-quimicamente activas (hidráulicas/puzolánicas): son aquellas cuyos productos de reacción tienen propiedades hidráulicas y constituyen el gran grupo de las denominadas puzolanas, están tienen la capacidad de reaccionar con el hidróxido de calcio liberado durante la hidratación del cemento y producir silicato de calcio hidratado de características similares al originado durante la hidratación del cemento portland. Puzolanas naturales, diatomeas, las cenizas volantes, los humos de sílice, las activadas térmicamente, cenizas de cascaras de arroz, etc ( todas normalizadas). Fisico-quimicamente activas (hidráulicas/autopuzolánicas): son aquellas en las cuales parte del hidróxido de calcio para la reacción puzolánicas lo aportan ellas mismas a partir del oxido de calcio libre que contienen. Escorias de alto horno, cenizas volantes cálcicas. Las ad. Hidráulicamente activas están compuestas principalmente por silicatos y aluminatos.

Descripción de las adiciones minerales activas: Caliza molida: Los fillers son materiales inorgánicos naturales o artificiales especialmente seleccionados que luego de una preparación apropiada en función de su granulometría, mejoran las propiedades físicas de las mezclas cementicias. Proceden de rocas silíceas, calcáreas o silico-calcareas de origen ígneo, sedimentario o metamórfico. El calizo es el que relaciona costo/efectividad mas adecuada, su uso esta normalizado en norma IRAM 50000. La caliza molida se definió como una adición mineral activa no hidráulica por que no presenta actividad puzolánicas y por lo tanto no contribuye a la formación de silicato de calcio hidratado secundario. No obstante el, CACO3 de la caliza reacciona con el C3A del clinker portland para formar carboaluminatos de calcio hidratados. hidratados. Densidad relativa entre entre 2,6 y 2,8 gr/cm3. Puzolanas naturales: son rocas de origen volcánicos, como tobas y cenizas volcánicas; o de origen sedimentario y naturaleza orgánica, como las diatomitas y radiolaritas. Las normas iram 50000 limita el contenido de puzolana hasta el 50%.La evaluación de actividad puzolanica se realiza mediante la comparación del valor de resistencia a la compresión de un mortero patrón, respecto de un mortero mezcla (preparado con reemplazo de cemento con puzolana) Las puzolanas de origen sedimentario, están constituidas por minerales ricos en sílice hidratada y formados en yacimientos submarinos, por acumulación de esqueletos y caparazones (diatomitas y radiolaritas). Presentan alta porosidad y una densidad relativa de 2,0 gr/cm3.

Arcillas Calcinadas: mescladas con agua y cal presentan propiedades aglomerantes y son capaces de desarrollar resistencia mecánica. Son rocas sedimentarias compuestas por minerales arcillosos, filosilicatos (de tamaño de grano muy fino). Los caolines  son las mas adecuadas de las arcillas para la activación térmica, cuyo cuyo proceso consiste en la perdida de agua: El agua presente en las arcillas se encuentra como agua absorbida (agua zeolitica) generalmente de poca cantidad y agua reticular que al calentar el material ,el agua se pierde en el orden citado, a 400° y entre 450 y 700° respectivamente. Este proceso llamado deshidroxilacion destruye la estructura cristalina dando dando lugar a un producto vítreo, pero a temperaturas en orden de 950°c se produce la cristalización de los compuesto amorfos previamente dados. Otras puzolanas no normalizadas en Argentina Humo de sílice: también llamado microsilice, es un subproducto que resulta de la reducción a altas temperaturas del cuarzo con carbón en hornos de arco eléctrico, en la producción producción de silicio y aleaciones ferrosiliceas. El análisis químico y mineralógico indica que posee un alto contenido de SIO2 en un porcentaje entre 85 y 98%, en menor proporción se encuentran impurezas tales como oxidos alcalinos, carburos de silicio. Cenizas de cascaras de Arroz: constituyen un subproducto de la industria arrocera que proviene de la quema de la cascara de arroz, esta que se hace mendiante técnicas de combustión controlada (entre 400 y 600° C) que hace posible obtener cenizas muy reactivas con alto contenido de sílice amorfa y estructura alveolar. Densidad de orden 2,265 g/cm3. El análisis químico indica un alto contenido de sílice (superior 80%) y excasa cantidad de oxido de aluminio, hierro, calcio magnesio y álcalis. Cenizas volantes: son residuos solidos que resultan de la combustión del carbón oulverizado en las usinas termoeléctricas. En las usinas el carbón pasa por zonas de altas temperaturas donde la materia volátil se desprende, el carbón se quema y las impurezas se funden, estas son transportadas rápidamente a zonas con menor t° donde se solidifica y forma partículas esféricas que son transportadas por una corriente gaseosa dando “ceniza volante” Son un polvo muy fino (entre 0,5 y 100 m µ) de colores grisáceos. El análisis químico indica que prevalecen los oxidos de silicio aluminio, hierro, y calcio, y en menor proporción oxidos alcalinos, oxidos de magnesio y sulfatos cálcicos. Escoria granulada de Alto Horno:Son los subproductos resultantes de la separación de la ganga en el hierro durante el proceso de producción del arrabio en el alto horno. Mediante la granulación la escoria se convierte en un producto semejante a la arena, cuyo enfriamiento se produce desde afuera hacia adentro , generando una superficie vítrea en el grano. La escoria es mas valiosa cuando mayor sea el estado vítreo. La composición química de la escoria de alto horno depende de los minerales de hierro, del coque utilizado y los fundentes. Sus principales constiuyentes son: los oxidos de calcio CaO (34 a 43 %) , SiO(33-44) de aluminio(8 a 13%) MgO(2 a 7%), el % restante impurezas. impurezas. La norma IRAM 50000 limita el contenido de escoria en CPE(cemento portland escoria) 35% y en CAH(cemento alto horno) hasta 75%.

Acciones sobre el hormigón: La reacción de la puzolana da lugar a: Refinamiento del tamaño del poro: la formación de productos productos de hidratación secundarios, principalmente silicatos de calcio hidratados de menor densidad que los formados en la hidratación del cemento, rellenan grandes cavidades cavidades capilares, reduciendo el tamaño del poro y cortando la comunicación entre ellos. Refinamiento del tamaño del grano: La nucleación del CH alrededor de las finas y muy bi en distribuidas partículas de puzolana permite, mediante la reacción puzolánicas, reemplazar los grandes y orientados cristales de CH por pequeños, pequeños, numerosos y bien distribuidos de (C-S-H) de baja cristalinidad, dando lugar a la transformación de un sistema con granos mas pequeños.

La adición de minerales infieren en las propiedades del hormigón tanto en estado fresco y endurecido. En la mayoría de los casos en estado fresco resulta mejorada la trabajabilidad, reducida la exudación, el tiempo de fraguado es mayor y el calor de de hidratación menor (también se puede dar dependiendo de reacciones muy activas que se produzca mas calor de hidratación que los cementos sin adición). Además la finura, estructura interna y textura superficial en general afectan la demanda de agua, influyendo así en todas las propiedades del hormigón. En estado endurecido , en cantidades normalmente empleadas de adición se produce una reducción en la resistencia a temprana edad y contribuyen con la resistencia a edades avanzadas. Con respecto a la durabilidad de los hormigones esta va a depender del medio en que estén expuestos y características físicas del mismo, en el caso de las adiciones puzolánicas por sus efectos de refinamiento del grano y tamaño del poro, proveen una matriz menos densa al hormigón lo que la hace más permeable al ingreso de agentes agresivos. La influencia de las adiciones va a depender si predomina el carácter silícico o aluminico. Los niveles de agresión dependen de efectos como: ataque por sulfatos, por agua de mar, ataque acido, reacción álcali-sílice, congelación y deshielo, etc. Cuando se incorporan adiciones minerales la relación agua/ cemento se ve afectada de la siguiente manera: Agua/materiales cementicios=

     

Aguas El agua cobra importancia en la fabricación del hormigón como: agua de mezclado, agua de curado, agua de lavado, y también tiene que tenerse en cuenta el agua de contacto. La variación del contenido de agua en la mezcla permite realizar la dosificación del hormigón variando su resistencia, plasticidad, asentamiento, trabajabilidad y permeabilidad. Las impurezas en el agua tienen un marcado efecto en el hormigón fresco, y endurecido en el caso de las aguas de contacto, estas pueden ser: azúcar, acido tánico, materia vegetal, aceites sulfatos, etc. Las cuales pueden interferir en el proceso de hidratación, modificando tiempos de fraguado, reducción de la resistencia, aparición de manchas, y corrosión en armaduras. El agua para lavado de los agregados o la mezcladora, no debe contener ciertas cantidades de impurezas para no producir daños en la superficie del hormigón, en superficies de las partículas del agregado o en la mezcla. El agua de contacto (la que rodea al hormigón) cuando contiene sustancias agresivas sus efectos son decisivos, pudiéndose llegar a la destrucción del hormigón si no se toman precauciones.

AGUAS DE MEZCLADO El agua de mezclado es el agua libre que se encuentra en estado fresco en el hormigón mas el agua que proviene de la humedad de los agregados. Tiene 3 funciones principales: -Actuar como lubricante, contribuyendo a la trabajabilidad de de la mezcla fresca: la cantidad necesaria para lograr una adecuada trabajabilidad del hormigón, siempre es mayor que la necesaria para lograr la hidratación completa del cemento (22 a 25%). -Asegurar el espacio necesario en la pasta, para el desarrollo de los productos de hidratación - Reaccionar con el cemento para producir la hidratación. El agua natural siempre se encuentra contaminada ya sea por el contacto con la atmosfera, la naturaleza, o con el terreno por el cual atraviesa. En las Normas Iram 1601 establece que la aptitud del agua depende de su origen, pueden distinguirse: las aguas aptas: (sujetas a verificación por ensayos) Agua potable, de lluvia, superficial natural, residuales industriales, aguas recuperadas de proc. En la industria del hormigón, subterráneas etc. Y las aguas no aptas, excepto que sean tratadas como el agua residual cloacal. En la norma iram 1601 esta especificado los requisitos químicos y físicos que debe cumplir. Requisitos físicos Los requisitos físicos que deben ser ensayados son el tiempo de fraguado y la resistencia a la compresión de pastas de cemento.( es co nveniente realizar ensayos de distintos tipos de aguas en estudio para compararlas y asi determinar si es apta o no para utilizarla). Tiempo de fraguado Los tiempos de principio y fin de fraguado, se determinan midiendo la profundidad de la aguja de Vicat (iram 1619). Consiste en ensayar estos tiempos con una pasta cementicia con el agua en examen, y compararlos con los tiempos obtenidos con el mismo cemento pero con agua destilada o desionizada. El fraguado incial debe ser mínimo 45 min y fraguado final 12 horas. Tanto el frag. Inicial como el final en la probeta con agua en examen no deben diferir +- 25% respecto del ensayado con agua destilada. (iram 1601). Resistencia a la compresión Se compara a las probetas del agua en examen con las de agua destilada, y no se debe producir una reducción del 10% en la resistencia a la compresión a 7 dias.(iram 1622) Requisitos químicos Las aguas dañinas son aquellas que contienen cantidades excesivas de azúcar, acido tánico, materia vegetal, aceites, acido húmico, sulfatos, acido carbonico libre, sales alcalinas, efluentes

cloacales, gases pinturas etc, estas no pueden ser utilizadas. En la tabla 4.1 estan detallados los requisitos según norma (1601). Residuos sólidos Dentro de esta denominación se incluyen arcillas limos algas y materia orgánica hasta 50000 mg/l . Cantidades mayores pueden provocar mas demanda de agua, aumentar la contracción por secado o causar eflorescencias. El agua turbia se la debe dejar sedimentar en tanques. Materia orgánica (cambia el color del agua) Indica la presencia de materia orgánica, mayormente acido tánico y ac. Húmico. La demanda biológica de oxigeno es 3mg/l ( cantidad de oxigeno que necesitan los descomponedores para disociar la materia orgánica). Puede provocar en el hormigón un retardo en el fraguado y en el desarrollo de la resistencia, al afectar la hidratación. También puede incorporar cantidades excesivas de aire, lo cual reduce la resistencia o inversamente favorece la acción de los incorporadores de aire. PH La norma iram 1601 limita el minimo de ph de 4 para el amasado y 6 para el curado. El acides del agua afecta el fraguado y el endurecimiento. Sulfatos La forma mas común es como sulfato de sodio y sulfato de magnesio Producen el incremento de la resistencia en las primeras edades, pero a la larga disminución de la misma con el tiempo. El sulfato de calcio se combina durante la hidratación formando sulfoaluminato, que al hidratarse provoca un aumento de volumen y rompe el aglomerante endurecido. Contenidos de sulfatos admisibles Hormigón simple:1500g/l. hor.armado:1300g/l. horm.prete:1300g/l Cloruros La Acción de cloruros(Na, Mg, Ca) disminuye el tiempo de fraguado, incrementa la resistencia de las primeras edades, reduce la resistencia ultima y además corroe las l as armaduras. Tabla 4.2 contenidos máximos máximos de ion cl según norma 1857 Hierro El efecto que tiene es que en concentraciones relativamente pequeñas puede producir en el proceso norma del curado una coloración apreciable en el hormigón. El contenido de ion Fe (IIy III) menor a 1mg/l no produce manchas. Carbonatos, bicarbonatos, y otras sales orgánicas Durante la hidratación, el cemento libera cal que puede ser arrastrada por agua pura: hay entonces un incremento paulatino de la porosidad, lo que compromete la integridad del hormigón. Los carbonatos y bicarbonatos solubles pueden provocar un rápido fraguado. Algunas sales inorgánicas solubles pueden retardar el fraguado y endurecimiento del hormigón (sales de cinc, cobre, plomo, y en menor medida magnesio estaño, fosfatos, arseniatos y boratos).Provenientes de aguas industriales o filtradas de locales mineros. No esta regulada por la norma las cantidades. Agua de mar: El agua de mar presenta su composición de sulfatos, cloruros de sodio y magnesio. La presencia de cloruros acelera el fraguado e incrementa la resistencia de las primeras edades, puede ocasionar corrosión en armaduras. Los sulfatos afectan la resistencia a los 28 días. Además el uso de agua de mar causa eflorescencias y problemas de decoloración. La presencia de sulfatos y cloruros es menos perjudicial que los sulfatos solos. La concentraciones de sales varian con las posición geográfica y la t°. El agua de mar nunca debe ser mezclada mezclada con cementos aluminosos ( efecto negativo en la resistencia)

AGUA DE CURADO Las aguas de curado no deben contener sustancias agresivas para el hormigón endurecido ni para las armaduras, ya que en las primeras edades el hormigón es sumamente permeable. El

agua de contacto en tiempos relativamente cortos puede contener mat. Organicos e inorgánicos, anhídrido sulfúrico, acidos, cloruros, y demás agentes agresivos. Esta regulado normas IRAM 1601 Y CIRSOC 201-2005

AGUAS DE CONTACTO Se debe evaluar la calidad del agua de contacto debido a los problemas de patología que se pueden presentar con el tiempo. Las principales aguas agresivas son  Aguas de montañas: son aguas que al discurrir por terrenos poco solubles contienen pocas sales(agua puta), y que en estas condiciones son suceptibles de disolver el CO2 de la atmosfera, se forma CACO3, mediante un exceso exceso de CO2 se transforma en bicarbonato bicarbonato de calcio. Esta agua puede disgregar finalmente el hormigón.  Aguas selenitosas: el sulfato de calcio se combina con el aluminato tetracalcico, formándose sulfualuminato de calcio, que es altamente expansivo.  Aguas Magnésicas: Son las aguas mas agresivas, ya que reacciona SO4Mg con CA(OH)2, formando sulfato de calcio durante la hidratación.  Aguas de Mar: son nocivas debido al complejo ataque químico delos distintos iones presentes sobre los productos de hidratación del cemento, reacción álcali-agregado, la cristalización de sales en las zonas sometidas a nivel acuoso fluctuante, la corrosión de armadura, y la acción erosiva de las olas y objetos flotantes.  Aguas residuales: con distintos contaminantes según el origen de la actividad.

CONTROL DE CALIDAD DEL AGUA Se debe tener en cuenta que una sola muestra de agua tomada en un determinado lugar puede no ser representativa, como se pro ducen variaciones con respecto a cambios de c lima, estaciones mareas, etc, es necesario tomar muestras a distintas horas y días distintos. Las muestras extraídas de distintas fuentes o lugares se deben analizar separadamente, es suficiente tomar como volumen de muestra 10 litros, envasados en recipientes limpios de vidrio o plástico, enjuagados previamente pr eviamente con el agua, los mismos serán t apados herméticamente utilizando tapones limpios y sin defectos. En ríos o arroyos la muestra debes ser tomada a la altura en que se va a colocar la boca de extracción, en caso de aguas subterráneas, se debe hacer andar la bomba y si es necesario limpiar conductos. Es conveniente que las muestras estén identificadas con el numero de muestra, obra, uso al q se destina, fuente de provisión, lugar y profundidad. Del volumen de muestra la mitad va al análisis químico y la otra mitad a los ensayos pertinentes.

AGUAS DE LAVADO El agua del lavado de los agregados y del equipamiento equipamiento no debe contener materiales en cantidades tales que produzcan daño a las partículas de agregados o a la película o revestimiento de la hormigonera y otros equipos. El agua de lavado puede ser usada para amasado siempre y cuando cumpla con la norma Iram 1666 parte I y parte II No debe usarse agua de lavado lavado para mezclado si el tambor lavado contenía algún aditivo. El desagüe de estas aguas debe ser controlado a medida de causar el menor impacto posible.

AGUAS RECICLADAS Debido a la escasez de agua potable, se busca identificar nuevas fuentes alternativas de agua para producir hormigón. También se está utilizando en mayor proporción las aguas de lavado y lodos de operación en la fabricación del hormigón, las consideraciones principales respecto al agua reciclada para el mezclado se relacionan con los efectos sobre la trabajabilidad, resistencia y durabilidad. Para el uso de estas aguas se le deben realizar ensayos y análisis para determinar su calidad.