Aditivos Retardantes de Fragua

TECNOLOGIA DEL CONCRETO TEMA: ADITIVOS RETARDANTES DE FRAGUA

Grupo: N°3 Versión:01 Versión: 01 Fecha:11/06/2013 Fecha: 11/06/2013

INTRODUCCIÓN Los aditivos son sustancias químicas naturales o manufacturadas que se adicional al concreto (hormigón) antes o durante el mezclado del mismo. Los aditivos más frecuentemente utilizados son los agentes incorporadores de aire, los reductores de agua, los retardantes y los acelerantes.

Son materiales diferentes del agua, de los agregados y del cemento. Los aditivos interactúan con el sistema hidratante-cementante Modifican una o más de las propiedades del concreto o mortero fresco, fraguando, endureciéndose y endurecido. No se consideran como aditivos los suplementos del cemento como escorias, puzolanas naturales o humo de sílice, ni las fibras empleadas como refuerzo, los cuales pueden ser constituyentes del cemento, mortero o concreto.

Los aditivos, a diferencia del cemento, c emento, los agregados y el agua, no son componentes esenciales de la mezcla de concreto, son importantes y su uso se extiende cada vez más, por la aportación que hacen a la economía de la mezcla; por la necesidad de modificar las características del concreto de tal forma que éstas se adapten a las condiciones de la obra y a los requerimientos del constructor.

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OBJETIVOS

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Reconocer las cualidades de los aditivos modificadores de fragua del tipo retardante de fragua.

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Reconocer las ventajas del uso de aditivos retardantes de fragua.

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Reconocer los modos de aplicación de aditivos retardantes de fragua en el concreto.

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MARCO TEÓRICO DEFINICIONES PREVIAS CONCRETO

Es el producto resultante de la mezcla de un aglomerante, agregados, agua, aire y en algunos casos aditivos.

MECANISMO DE HIDRATACIÓN DEL CEMENTO

Se denomina hidratación al conjunto de reacciones químicas entre el agua y los componentes cemento, que llevan consigo el cambio del estado plástico al endurecido, con las propiedades inherentes al nuevo producto formado. Dependiendo de la temperatura, el tiempo y la relación entre la relación de agua y la cantidad de agua y cemento que reaccionan se pueden definir los siguientes estados que se han establecido de manera arbitraria para distinguir las etapas del proceso de hidratación.

Estado Plástico: Unión del agua y el polvo de cemento formando una pasta moldeable. Cuando menor es la relación agua cemento, mayor es la concentración de partículas de cemento en la pasta compactada y por ende la estructura de los productos de hidratación es mucho más resistente. El primer elemento en reaccionar es el C3A, y posteriormente los silicatos y el C4AF caracterizándose el proceso por la dispersión de cada grano de cemento en millones de partículas. La acción del yeso contrarresta la velocidad de las reacciones y en este estado se produce lo que se denomina el periodo latente o de reposo en que las reacciones se atenúan, y duran entre 40 y 120 minutos dependiendo de la temperatura ambiente y el cemento en partícula. En este estado se forma hidróxido de calcio que contribuye a incrementar notablemente la alcalinidad de la pasta que alcanza un PH del orden de 13.

Fraguado inicial: Condición de la pasta de cemento en que se aceleran las reacciones químicas empieza el endurecimiento y la pérdida de la plasticidad, midiéndose en términos de la resistencia a ADITIVOS RETARDANTES DE FRAGUA

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deformarse. Es la etapa en que se evidencia el proceso exotérmico donde se genera el ya mencionado calor de hidratación que es consecuente de las reacciones químicas descritas. Se forma una estructura porosa llamada gel de hidratos de silicatos de calcio (CHS o torbemorita), con consistencia coloidal intermedia entre solido y líquido que va rigidizándose cada vez más en la medida que siguen hidratándose los silicatos. Este periodo dura alrededor de 3 horas y se produce una serie de reacciones químicas que van haciendo el gel CHS más estable con el tiempo. En esta etapa la pasta puede re-mezclarse sin producir deformaciones permanentes ni alteraciones en la estructura que aun esta en formación.

Fraguado final: Se obtiene el término de la etapa de fraguado inicial, caracterizándose por endurecimiento significativo y deformaciones permanentes. La estructura del gel está constituida por el ensamble definitivo de sus partículas endurecidas.

Endurecimiento: Se produce a partir del fraguado final y es el estado en el que se mantiene e incrementa con el tiempo las características resistentes. La reacción predominante es la hidratación permanente de los silicatos de calcio y en teoría continua de manera indefinida.

ADITIVOS

Son materiales orgánicos o inorgánicos que se añaden a la mezcla durante o luego de 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.

Clasificación: Para el desarrollo de los diferentes tipos de aditivos tomaremos en consideración la norma ASTM C 494.

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Requisitos físicos de los aditivos:

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ADITIVOS RETARDANTES DE FRAGUA Definición: Un aditivo retardante es un material utilizado para retardar la velocidad de fraguado del concreto. Tienen como objetivo incrementar el tiempo de endurecimiento normal del concreto, con miras a disponer de un periodo de plasticidad mayor que facilita el proceso constructivo. El uso de los aditivos retardantes no reduce la temperatura inicial del concreto, pero si alarga los tiempos de fraguado. Reduce desde un 5% hasta un 12% de la cantidad de agua de amasado.

Composición: Ácidos lignosulfónicos y sus sales Ácidos hidroxicarboxilicos y sus sales Azúcar y sus derivados Sales de ácido polifosfórico Sales inorgánicas

Efectos en el concreto Efectos en el concreto fresco En general, los aditivos retardantes tipo B

no afectan el requerimiento de agua, la

manejabilidad o la velocidad de pérdida del asentamiento. Sin embargo, permiten un mayor tiempo de utilización del concreto en estado plástico

Efectos en el concreto endurecido Los efectos de los retardantes sobre la contracción del concreto no son predecibles.

Efectos secundarios Una dosis excesiva puede provocar que el C3S nuevo llegue a superar el estado durmiente y que nunca fragüe, así mismo mientras mayor el retraso del fraguado las resistencias iníciales serán menores.

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Comparación del desarrollo de la resistencia en función del tiempo:

Aplicaciones

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Vaciados complicados y/o voluminosos, donde la secuencia de colocación del concreto provocaría juntas frías si se emplean mesclas con fraguados normales.

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Vaciados en climas cálido, en que se incrementa la velocidad de endurecimiento de las mezclas convencionales.

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Bombeo de concretos a largas distancias para prevenir atoros.

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Transporte de concreto en mixer a larga distancia.

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Mantener el concreto en estado plástico en situaciones de emergencia que obligan a interrumpir temporalmente los vaciados, como cuando se malogra algún equipo o se retrasa el suministro del concreto.

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Comportamiento La manera como trabajan es actuando sobre el aluminato tricalcico retrasando la reacción, produciéndose también un efecto de superficie, reduciendo fuerzas de atracción entre partículas. En la medida que pasa el tiempo desaparece el efecto y desarrolla continuación el proceso de hidratación, acelerándose generalmente el fraguado. Hay que tener cuidado con las sobredosificaciones pues pueden traer complicaciones en el desarrollo de la resistencia, obligando a adoptar sistemas de curado adicionales. Usualmente tienen características plastificantes. Los productos básicos empleados en su fabricación son modificaciones y combinaciones de los usados en los plastificantes y adicionalmente, algunos compuestos de éter celulosa.se dosifican generalmente en la proporción del 0.2 al 0.5% del peso del cemento. El retardo del concreto significa el prolongar por algunas horas el tiempo entre la elaboración del concreto y el momento en que se presenta el fraguado inicial, mediante la adición de sustancias que causan tal efecto. Los aditivos retardadores actúan por adsorción en las partículas de cemento, formando una capa que inhibe transitoriamente la hidratación normal de los compuestos del cemento, en especial, aquellos responsables de la resistencia temprana (ejemplo: aluminato tricálcico C3A). Las temperaturas altas en concreto fresco (30° a 32° C y mayores), son frecuentemente la causa de una gran velocidad en el endurecimiento, lo que provoca que el colado y acabado sea difícil. Uno de los métodos más prácticos para contrarrestar este efecto consiste en hacer descender la temperatura del concreto enfriando el agua de mezclado o los agregados. Es importante recalcar que los aditivos retardadores no decrementan la temperatura inicial del concreto. Los aditivos retardantes se utilizan para disminuir la velocidad de fraguado del concreto; además son usados para compensar el efecto acelerante que el clima cálido puede producir al fraguado del concreto o para retrasar el fraguado inicial en colados difíciles y en algunos casos, para retrasar el fraguado en algunos acabados como puede ser el de “agregado expuesto”.

Retardar el fraguado del concreto, es un problema primordial de aquellos sitios con temperaturas mayores de 20 °C y en las ciudades con tiempos de transporte muy prolongados. Se busca al retardar, básicamente, extender el tiempo de manejabilidad del concreto, bien sea por que las temperaturas del sitio de colado sea alta y promueve el endurecimiento acelerado ADITIVOS RETARDANTES DE FRAGUA

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o por que el tiempo de transporte es prolongado y se requiere entregar al cliente después de una hora o más de transporte, un concreto con una manejabilidad tal que la colocación y compactación del concreto no se dificulten. Estos aditivos generalmente se comercializan combinados con reductores de agua, es decir, como aditivos de doble función, siendo la reducción de agua la función primaria y el retardo la secundaria. De esta manera se aprovecha el efecto plastificante y el retardo, combinación que permite controlar la pérdida acelerada de manejabilidad. Puede decirse que prácticamente no existe una planta fabricante de concreto que no use a diario, en la mayoría de sus productos, un aditivo reductor de agua-retardador, esto le garantiza por una parte el alcanzar y sobrepasar la resistencia de diseño y por otro lado, satisfacer los requerimientos de manejabilidad del cliente de la obra a pesar de los factores que afecten dicha característica del concreto en estado fresco.

Modo de uso

El modo de uso se da de acuerdo a las especificaciones técnicas del fabricante, que está indicado en las hojas técnicas del producto. (Ver anexos)  Aditivos en el mercado

En nuestro medio se comercializan aditivos de tres empresas conocidas: -

Sika

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Chema

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Z aditivos

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CONCLUSIONES -

Hemos logrado entender que los aditivos retardantes son muy importantes en el ámbito de la construcción pues nos ayudan a resolver posibles inconvenientes concernientes al tiempo durante la ejecución de la obra.

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Estos también nos ayudan para poder adecuarnos al ambiente en que estamos trabajando ya sea cálido o frío, o al tipo de suelo que nos estamos enfrentando.

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Los aditivos retardantes pueden no generar a un gasto de trascendencia negativa en la elaboración de concreto, si se toma en cuenta la relación costo beneficio, al prever una posible dificultad en medio del trabajo.

RECOMENDACIONES -

Deberán efectuarse los ensayos usuales de control de calidad del concreto.

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La cantidad exacta de aditivo depende de las recomendaciones del fabricante y no deberán por ningún motivo exceder las cantidades recomendadas sin un control debido.

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Las proporciones de materiales que componen la mezcla de concreto no se modificaran por el empleo de aditivos.

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Es recomendable leer las especificaciones de seguridad del producto antes de utilizar.

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INTEGRANTES -

CASTRO VALDIVIA, EDUARDO PEÑA GARRIDO, KAREL JESSICA ZEGARRA AGUILAR, JOSE CARLOS

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