Aditivos - Tecnologia Del Concreto

ADITIVOS EN EL PERÚ

2011

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………… …………………2 OBJETIVOS………………………………………………………………………………… …………………...3 MARCO TEORICO…………………………………………………………………………………… ……….4 ADITIVOS: ………………………………………………………………………………………………… …...5  Antecedentes  Definición,  Características

 Clasificación  fabricas de aditivos en el Perú  recomendaciones

CONCLUSIONES…………………………………………………………………………… …………………….67 BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………………………… ……………………68 ANEXOS……………………………………………………………………………………… ………………………69

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INTRODUCCION

El presente trabajo tiene la información de las variedades de aditivo que existen en él. Daremos a conocer la definición de los aditivos, las empresas que fabrican, las propiedades de los aditivos, sus características y sus comparaciones en el mercado peruano. Además el éxito al usar los aditivos depende mucho de la forma de uso y de la acertada elección del producto apropiado. En las zonas de la Sierra del Perú es necesario el empleo de aditivos incorporadores de aire y acelerantes de fraguado para conjurar estos efectos. En los más de cinco mil Kilómetros de Costa con ciudades y pueblos aledaños donde se emplea concreto armado en la construcción, es imperativo el uso de reductores de agua que hagan el concreto mas impermeable y durable contra la corrosión de las armaduras. En la Selva lejana aún desconocida en muchos aspectos, el empleo de agregados marginales es un reto para el desarrollo de soluciones técnicas regionales, donde la gran cantidad de resina vegetales disponibles, ofrece un campo ideal para el desarrollo de aditivos que pudieran colaborar en 2 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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resolver dichos problemas. Gran parte del trabajo de investigación en aditivos tiene que ver con los aspectos químicos del cemento y sus reacciones con estos productos, y la aplicación final en el concreto involucra muchos fenómenos físicos, siendo la fase práctica de injerencia de los ingenieros civiles, luego, lo obvio es que no se puede pensar en desarrollo

en

investigación

en

este

campo

si

no

hay

trabajo

interdisciplinario.

OBJETIVOS

El presente trabajo tiene como objetivo dar a conocer:

ADITIVOS  Recientemente y gracias al progreso de la industria química, las materias plásticas han sido incorporadas al concreto, y actualmente podemos encontrar un sinnúmero 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 y de la acertada elección del producto apropiado.  Se ha progresado mucho en este campo y es conveniente que se informen ya que la eficacia depende en gran parte de esto.

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MARCO TEORICO

ANTECEDENTES: Los antecedentes más remotos de los aditivos químicos se encuentran en los concretos romanos, a los cuales se incorporaba sangre y clara de huevo. La historia del uso de aditivos químicos en los hormigones se remonta al siglo pasado, tiempo después que Joseph Aspdin patentó en Inglaterra el 21 de octubre de 1824, un producto que llamó «Cemento Portland». La fabricación del cemento Portland alrededor de 1850 y el desarrollo del concreto armado, llevó a regular el fraguado con el cloruro de calcio, patentado en 1885. Al inicio del siglo se efectuaron sin éxito comercial estudio sobre diferentes aditivos. La historia del uso de aditivos químicos en los concretos se remonta al siglo pasado, tiempo después que Joseph Aspdin patentó en Inglaterra el 21 de octubre de 1824, un producto que llamó «Cemento Portland». La primera adición de cloruro de calcio como aditivo a los concretos fue registrada en1873, obteniéndose su patente en 1885. Al mismo tiempo que los aceleradores, los primeros aditivos utilizados fueron hidrófugos. Igualmente, a principios de siglo se ensayó la incorporación de silicato de sodio y de diversos jabones para mejorar la impermeabilidad. En ese entonces, se comenzaron a añadir polvos finos para colorear el concreto. Los fluatos o fluosilicatos se emplearon a partir de 1905 como 4 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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endurecedores de superficie. La acción retardadora del azúcar también había sido ya observada. El primer antecedente de los aditivos químicos modernos se encuentra en el empleo ocasional del sulfonato naftaleno formaldehido, que fue utilizado en 1930 para actuar como dispersante en concretos con adiciones negro de humo, destinados a carriles de pavimentos que por su coloración pudieran llamar la atención de los conductores

1.-ADITIVOS 1.1.-DEFINICION: Son materiales orgánicos o inorgánicos que se añaden a la mezcla durante o luego de formada la pasta de cemento y que modifican, algunas características del proceso de hidratación, el endurecimiento e incluso la estructura interna del concreto. El comportamiento de los diversos tipos de cemento Portland está definido dentro de un esquema relativamente rígido, ya que pese a sus diferentes propiedades, no pueden satisfacer todos los requerimientos de los procesos constructivos. Existen consecuentemente varios casos, en que la única alternativa de solución técnica y eficiente es el uso de aditivos. Cada vez se va consolidando a nivel internacional el criterio de considerar a los aditivos como un componente normal dentro de la Tecnología del Concreto moderno ya que contribuyen a minimizar los riesgos que ocasiona el no poder controlar ciertas características inherentes a la mezcla de concreto original, como son los tiempos de fraguado, la estructura de vacíos el calor 5 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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de hidratación, etc. Cualquier labor técnica se realiza más eficientemente si todos los riesgos están calculados y controlados, siendo los aditivos la alternativa que siempre permite optimizar las mezclas de concreto y los procesos constructivos. En nuestro país, no es frecuente el empleo de aditivos por la creencia generalizada de que su alto costo no justifica su utilización en el concreto de manera rutinaria; pero si se hace un estudio detallado del incremento en el costo del m3 de concreto y de la economía en mano de obra, horas de operación y mantenimiento del equipo, reducción de lazos de ejecución de las labores, mayor vida útil de las estructuras etc., se concluye en que el costo extra es sólo aparente en la mayoría de los casos, en contraposición a la gran cantidad de beneficios que se obtienen.

1.2.-UTILIDAD: Los aditivos se emplean para aportarle propiedades especiales al concreto fresco o endurecido. Los aditivos pueden mejorar las características de durabilidad, trabajabilidad o resistencia de una mezcla dada de concreto. Los aditivos son utilizados para vencer difíciles situaciones de construcción, como son los vaciados (colados) en clima caliente o frío, los requerimientos del bombeo, los requerimientos de 6 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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resistencias tempranas agua/cemento muy baja.

o

las

especificaciones

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de

una

relación

1.3.-RAZONES DE EMPLEO: Los aditivos utilizados deberán cumplir con los requisitos de las Normas ASTM o NTP correspondientes. Su empleo deberá estar indicado en las especificaciones del proyecto, o ser aprobado por la supervisión. El empleo de aditivos incorporadores de aire se recomienda como obligatorio en concretos que, en cualquier etapa de su vida, pueden estar expuestos a temperaturas ambientes menores de 0°C. En otros casos, el empleo de aditivos sólo es obligatorio cuando puede ser la única alternativa para lograr los resultados deseados. Además del incremento de la durabilidad y resistencia, puede haber otras razones para el empleo de aditivos, tales como incremento en la trabajabilidad, mayor facilidad de bombeo de la mezcla, facilidad de colocación y acabado, desarrollo de resistencias iniciales altas, rehuso de encofrados, etc. Siempre que seles emplee debe considerarse la incidencia del costo de los mismos sobre la unidad cúbica de concreto, así como la economía en los costos de producción. Entre algunas de las razones de empleo de aditivos para modificar las propiedades del concreto no endurecido, se puede mencionar: 7 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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- Reducir el contenido de agua de la mezcla. - Incrementar la trabajabilidad sin modificar el contenido de agua; o disminución del contenido de agua sin modificación de la trabajabilidad. - Retardar o acelerar el tiempo de fraguado inicial. - Reducir o provenir la segregación o crear ligera expansión. - Modificar la magnitud y/o velocidad o capacidad de exudación. - Reducir, incrementar o controlar el asentamiento. - Reducir o prevenir la segregación o desarrollo de una ligera expansión. - Mejorar la capacidad de colocación y/o bombeo de las mezclas. Entre las principales razones del empleo de los aditivos para modificar las propiedades de los concretos, morteros o lechada endurecidos se puede mencionar: - Se reduzca o retarde la evolución del desarrollo del calor de hidratación durante el endurecimiento inicial. - Se acelere la magnitud del desarrollo de resistencia a tempranas edades. - Se incremente la resistencia en compresión, flexión y corte. - Se incremente la durabilidad o resistencia frente a condiciones severas de exposición. - Se disminuya la permeabilidad del concreto. - Se logre un control de la expansión causada por la reacción álcaliagregado. - Se incremente la adherencia acero-concreto; así como la adherencia concreto antiguo-concreto fresco. - Se mejore la resistencia del concreto al impacto y a la abrasión. - Se inhiba la corrosión del metal embebido. - Se produzca morteros o concretos coloreados. - Se producen concretos celulares. 1.4.-CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES PRINCIPALES: Su influencia se determina de acuerdo al agua y a la cantidad del agua que es necesario añadir a la mezcla para obtener la docilidad y compactación necesaria. Los áridos de baja densidad son poco resistentes y porosos. Nos sirven para: • Una mejor trabajabilidad. • Para regular el proceso de fraguado del hormigón. 8 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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• • • •

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Modificar una o algunas de las propiedades del concreto. Facilitar el proceso de colocación del concreto. Obtener economía en los costos de producción del concreto. Ahorrar energía.

Son útiles para: Hormigones • Hormigones • Hormigones • Hormigones •

secos. bombeados. vistos. fuertemente armados.

No se deben utilizar en: Hormigones blandos. • Hormigones fluidos. •

1.5.-MUESTREO

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Las muestras para ensayos de aceptación e inspección de un aditivo deberán obtenerse mediante los procedimientos prescritos para los respectivos tipos de material en las especificaciones aplicables. Tales muestras deberán ser obtenidas al azar en la planta de producción, de paquetes o recipientes que no hayan sido abiertos, o de embarques de material fresco. 1.6.-ENSAYOS Los aditivos son ensayados por una o más de las cuatro razones siguientes: a. Para determinar su cumplimiento de las especificaciones. b. Para evaluar el efecto de un aditivo sobre las propiedades de un concreto a ser preparado con los materiales de obra y procedimientos deconstrucción bajo las condiciones de ambiente anticipadas. c. Para determinar la uniformidad del producto. d. Para confirmar que un lote tiene las mismas características que los anteriores. Deberá requerirse del fabricante y/o vendedor, la certificación que garantice que los lotes individuales cumplen con los requerimientos de los estándares o especificaciones aplicables y que el procedimiento de control de calidad cumple con la uniformidad y otras precauciones indicadas en la Norma ASTM correspondiente y en base a las cuales el productor ha preparado las especificaciones.

1.7 COSTOS La evaluación económica de un aditivo deberá basarse sobre los resultados deseados y/u obtenidos con el concreto en cuestión bajo condiciones que simulen. Aquellas que se espera en obra, desde que los resultados obtenidos están influenciados en una magnitud importante por las características del cemento y agregado y sus proporciones relativas, así como por la temperatura, humedad y las condiciones de curado. En la evaluación de un aditivo, su efecto sobre el volumen de una tanda determinada deberá ser tomado en cuenta. Si se analizan los cambios en el rendimiento, como a menudo es el caso, los cambios en las propiedades del concreto deberán ser debidos no solamente a los efectos directos del aditivo, sino también a cambios en el rendimiento de los 10 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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ingredientes originales. Si el empleo de un aditivo incrementa el volumen de la tanda, el aditivo deberá ser considerado como efectivo en su desplazamiento ya sea como parte de la mezcla original o de uno u otro de los ingredientes básicos. Tañes cambios en la composición de un volumen unitario de concreto deberán ser tomados en cuenta cuando se ensaya el efecto directo de un aditivo en la estimación de los beneficios resultantes de su uso, y en la modificación del costo de la unidad cúbica de concreto. 2.-DISEÑO DE MEZCLAS Debe de llevarse a cabo un programa de pruebas de laboratorio para optimizar las dosificaciones de los aditivos con los cementos/cementos combinados y agregados que serán usados en el sitio. Este programa debe estar basado en un buen diseño de la mezcla de concreto y métodos de laboratorio correctos. También, es esencial verificar las mezclas propuestas bajo condiciones del sitio. La mezcla de control (es decir, una sin aditivos), debe prepararse antes que cual-quier otra para prevenir la contaminación con el aditivo bajo prueba. Los cambios en los materiales y las condiciones ambientales (por ejemplo, la temperatura) también pueden cambiar la eficacia de los aditivos; son esenciales los ensayes si se anticipan tales cambios. Si se desea más de un efecto, entonces pueden requerirse más de un aditivo. La compatibilidad de los aditivos, en particular si provienen de diferentes proveedores, necesita ser probada usando los materiales del sitio.

3.0.-PRECAUCIONES EN EL EMPLEO DE ADITIVOS El empleo de aditivos está sujeto a lo indicado en las especificaciones del proyecto o a la aprobación previa de la supervisión. Su empleo no autoriza a disminuir el contenido el contenido de material cementante de la mezcla. Los aditivos empleados deberán cumplir con los requisitos de la Norma NTP 339.086 o de las Normas ASTM ya indicadas. Los aditivos empleados en obra deben ser del mismo tipo, marca, composición, concentración y comportamiento que los utilizados para la selección de las proporciones de la mezcla. 11 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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Los aditivos empleados deberán cumplir con los requisitos de las especificaciones de obra y de la Norma correspondiente, debiéndose cumplir las recomendaciones del fabricante. Los aditivos deberán emplearse únicamente después de evaluar sus efectos, bajo condiciones similares a las de obra, en mezclas preparadas con los materiales a ser utilizados. Esta evaluación es especialmente importante si se especifica tipos especiales de cemento, se emplea más de un aditivo, o los procesos de puesta en obra son efectuados en zonas de altas o bajas temperaturas ambiente. El tipo y marca de aditivo elegido se mantendrá durante todo el proyecto. Corresponde al contratista demostrar a la supervisión que los aditivos seleccionados permiten obtener las propiedades requeridas, siendo ellos capaces de mantener la calidad, composición y comportamiento del concreto en toda la obra. Los aditivos empleados en forma de solución no estable o suspensión deberán ser incorporados a la mezcla empleando equipo dispersante a fin de garantizar una adecuada distribución. La supervisión aprobará el procedimiento de incorporación seleccionado. Siempre que se empleen aditivos, el Proyectista y el Contratista deberán recordar que:

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a. En determinados casos puede ser más conveniente variar el tipo o marca de cemento, la cantidad del mismo, la granulometría del agregado, o las proporciones de la mezcla. b. Algunos aditivos tienen efecto sobre más de una propiedad del concreto, pudiendo actuar adversamente sobre una deseada. c. El efecto de un aditivo puede ser modificado por los contenidos de cemento y agua de la mezcla; el tipo y la granulometría del agregado; y la forma y tiempo de mezclado. Los aditivos que modifican las propiedades del concreto fresco pueden originar problemas si producen rigidización demasiado rápido o prolongación excesiva del tiempo de fraguado. Siempre debe verificarse estos aspectos mediante ensayos previos. En el empleo de aditivos siempre debe considerarse el límite máximo de ion cloruro permitido por unidad cúbica de concreto, expresado como porcentaje de ion cloruro en peso del cemento, el cual no excederá los valores indicados en la Norma Técnica E 0.60, o en la Recomendación ACI 318. Los cloruros de calcio o sodio, o los aditivos que contengan cloruros que no sean impurezas de los componentes del aditivo, no deberán emplearse en: a. Concreto preesforzado o postensado. b. Concreto con elementos embebidos de aluminio o fierro galvanizado. c. Concretos colocados en encofrados de metal galvanizado. d. Concretos masivos; y e. Concretos colocados n zonas de climas cálidos. La evaluación del costo de concreto debido al empleo de un aditivo dado, debe basarse en los resultados obtenidos en mezclas de características determinadas preparadas bajo condiciones similares a aquellas que se espera en obra. Ello es especialmente importante cuando las propiedades del concreto y los resultados obtenidos están directamente influenciados por las características del cemento y agregados, sus proporciones d mezcla, así como por la temperatura y humedad ambiente, así como por el tipo y condiciones de curado.

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3.1.-SELECCIÓN DEL PORCENTAJE DE ADITIVO En la selección de la cantidad de aditivo que debe ser empleada por unidad cúbica de concreto, se deberá tener en consideración: a. Las recomendaciones del fabricante. b. Las propiedades que se desea obtener. c. Las características de los materiales de la mezcla. d. El procedimiento de puesta en obra del concreto así como las condiciones ambientales. e. Los resultados de los ensayos en laboratorio y obra. 3.2.-PREPARACIÓN El uso exitoso de los aditivos depende del empleo de métodos adecuados en la preparación y dosificación de los mismos. Negligencia en estos aspectos puede significar modificaciones importantes en las propiedades, rendimiento y uniformidad del concreto. Algunos aditivos, tales como los pigmentos, agentes expansivos, ayudas para el bombeo, y otros semejantes, son empleados en dosajes extremadamente pequeños y, en la mayoría de los casos, son dosificados manualmente empleando recipientes graduados. Otros aditivos añadidos manualmente a menudo son empaquetados en cantidades suficientes para un dosaje apropiado por unidad de volumen del concreto. La mayoría de los aditivos generalmente se venden en forma líquida, listos para su empleo. Estos aditivos se incorporan a la mezcla de concreto en la planta o en el tanque especial colocado en el camión mezclador a fin de ser incorporados en la mezcla cuando se encuentran en obra. Aunque la medida y adición del aditivo al concreto es efectuada en la mayoría de los casos por medio de mecanismos sofisticados o sistemas dispersantes electromecánicos, parte del sistema deberá ser un tanque de tal manera que el operador de la planta pueda verificar que la cantidad adecuada de aditivo ha sido colocada en la mezcladora o en el tanque montado en el camión.

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4.0.-ALMACENAMIENTO Y MANEJO  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. Muchas compañías de aditivos proporcionan empaques de colores ligeros y reflectantes para que los aditivos puedan reducir la absorción de calor.  Por lo general, los aditivos contienen preservativos para reducir la biodegradación y extender la vida de anaquel. A pesar de esto, la actividad y efectividad de un aditivo gradualmente disminuirán con el tiempo. Por tanto, deben usarse en base al principio de que “el que llega primero sale primero”.  Los aditivos normalmente son almacenados en el sitio en tambores de 200 lts. o en tanques de almacenamiento en grandes cantidades. Con frecuencia los proveedores de aditivos 15 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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proporcionan, dan servicio y mantenimiento a los tanques de almacenamiento para líquidos en volumen. Los tambores deben ser manejados con cuidado.

5.0.- DOSIFICACIÓN Y COMERCIALIZACIÓN:  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 despachar los aditivos.  Los proveedores de aditivos normalmente proporcionan, instalan y dan servicio a dispensadores, ya sean manuales o automáticos.  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.  Para la mayoría de los aditivos no es necesario cambiar el procedimiento de mezclado del concreto. Cualesquiera requisitos especiales serán dados en la literatura del producto del fabricante de aditivos.

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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 aditivo, según la clasificación establecida en normas.  El contenido neto, en masa o volumen, en unidades del SI, refiriendo los volúmenes, para aditivos líquidos, a la temperatura de 20◦C.  La densidad en gr/cm3 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. 5.2

USO

La mayoría de los aditivos se comercializan en forma de soluciones acuosas, a veces se venden en forma de polvos solubles en agua y eventualmente en pasta. Los aditivos líquidos se prefieren por la ventaja de encontrarse ya diluidos y facilitar la dosificación. Los aditivos en polvo son susceptibles a la humedad y es necesario cuidar su conservación.

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6.0 SEGURIDAD •

•

• •

Aunque la mayoría de los aditivos no son peligrosos para la salud, ciertos aditivos son cáusticos por naturaleza y algunos pueden ser flamables. Los siguientes procedimientos de seguridad se aplican a todos los aditivos. Evite el contacto con los ojos, la boca y la piel, pues todos los químicos deben considerarse como tóxicos y corrosivos. La contaminación debe ser lavada de inmediato con mucha agua limpia y removerse toda la ropa contaminada, lavándola. Busque el consejo médico en casos de seria contaminación en los ojos, ingestión o inhalación excesiva de los humos. El derrame de los aditivos causará que áreas del piso se vuelvan resbalosas e inseguras. Los desparrames deben lavados de inmediato con agua por medio de una manguera para evitar accidentes.

7.0 TIPOS DE ADITIVOS: 7.1.- CONCEPTO: Los aditivos del concreto son productos capaces de disolverse en agua, que se adicionan durante el mezclado en porcentajes no mayores de[ 5% de la masa de cemento, con el propósito de producir una modificación en el comportamiento de] concreto en su estado fresco y/o en condiciones de trabajo. Esta definición excluye, por ejemplo, a las fibras metálicas, las puzolanas y otros. En la actualidad los aditivos permiten la producción de concretos con características diferentes a los tradicionales, han dado un creciente impulso a la construcción y se consideran como un nuevo ingrediente, conjuntamente con el cemento, el agua y los agregados.

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7.2.- ANTECEDENTES: La primera adición de cloruro de calcio como aditivo a los hormigones fue registrada en1873, obteniéndose su patente en 1885. Al mismo tiempo que los aceleradores, los primeros aditivos utilizados fueron hidrófugos. Igualmente, a principios de siglo se ensayó la incorporación de silicato de sodio y de diversos jabones para mejorar la impermeabilidad. En ese entonces, se comenzaron a añadir polvos finos para colorear el hormigón. Los fluatos o fluosilicatos se emplearon a partir de 1905 como endurecedores de superficie. La acción retardadora del azúcar también había sido ya observada. En la década de los 60 se inició el uso masivo de los aditivos plastificantes, productos que hoy en día son los más utilizados en todo el mundo, debido a su capacidad para reducir el agua de amasado y por lo tanto para obtener hormigones más resistentes, económicos y durables. Obras como la central hidroeléctrica Rapel y el aeropuerto Pudahuel son ejemplos de esa época. En la década del 70 se introdujeron en Chile los primeros aditivos superplastificantes, revolucionando la tecnología del hormigón en esa época, por cuanto se logró realizar hormigones fluidos y de alta resistencia para elementos prefabricados y para la construcción de elementos esbeltos y de fina apariencia. Paralelamente, para la construcción de túneles, especialmente para las grandes centrales hidroeléctricas y la minería, se utilizó la técnica del hormigón proyectado que, a su vez, requiere de aditivos acelerantes de muy rápido fraguado para obtener una construcción eficiente y segura. 19 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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En la década de los 80 se introdujo en Chile el uso de microsílice, material puzo-lánico que usado en conjunto con los aditivos superplastificantes permite obtener la máxima resistencia y durabilidad del hormigón. Con este material se confeccionan hormigones de 70 Mpa de resistencia característica, pudiendo llegar incluso a superar los 100 Mpa. Estos extraordinarios hormigones se han utilizado en Chile en pavimentos sometidos a fuerte abrasión en minería y obras hidráulicas.Situación Normativa de los Aditivos.

El primer conjunto de procedimientos y especificaciones data de 1950 y se relacionó al primer tipo de aditivo, incorporadores del aire. Ya en esta normativa se observa la necesidad de crear un grupo de procedimientos que consideran pruebas estándares, materiales controlados, equipos específicos y parámetros comparativos con una mezcla patrón sin el aditivo, para clasificar un producto como aditivo incorporador de aire. En Europa los primeros conjuntos de normas datan de 1958 en España y 1963 en Inglaterra. En 1962, ASTM extendió la normativa de clasificación a otros tipos de aditivos.

7.1) TIPOS ,SEGÚN LA NORMALIZACIÓN Los aditivos pueden clasificarse tentativamente según propiedades que modifican en el concreto fresco o endurecido.

7.1.1)

las

En estado fresco:

• Incrementar la trabajabilidad sin aumento de agua o reducir el contenido de agua con similar trabajabilidad. • Retardar o acelerar el fraguado. • Modificar el asentamiento. 20 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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• Disminuir la exudación • Reducir la segregación • Mejorar la actitud al bombeo

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7.1.2)

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En el concreto endurecido:

• Acelerar la ganancia de resistencia temprana. • Incrementar la resistencia. • Mejorar la durabilidad frente a exposición severa, • Disminuir la permeabilidad. • Producir expansión o controlar la contracción. • Incrementar la adherencia con las barras de acero de refuerzo. • Impedir la corrosión de las barras de refuerzo. • Controlar la reacción alcali-agregado

Tanto las normas peruanas como las norteamericanas del ASTM que les sirven de antecedentes, normalizan los aditivos de acuerdo a la función que cumplen en el concreto. En la Comunidad Europea las normas CEN normalizan los aditivos químicos según sean aplicados a pastas de cemento, morteros, concretos y concreto proyectados. Existen muchos otros tipos de aditivos, aún no normalizados, que tienen un nicho en e¡ mercado, a lo que nos referiremos al termino del presente trabajo. La introducción de los aditivos químicos en el mercado de la construcción se efectúo en la década de los cincuenta, de manera lenta pero progresiva debido a la actitud conservadora de muchos organismos como el Bureau o Reclamation, en los EE.UU. La actividad de los aditivos fue presentada inicialmente como algo misterioso y los productores aparecían como modernos alquimistas. Los vendedores no conocían el producto de base del material que ofrecian. Sin embargo los procesos eran simples, utilizando subproductos de la industria petrolera o subproductos industriales, como los lignosulfonatos brutos sin mayor eliminación de azúcares, provenientes de la fabricación del papel por vía química. La rápida introducción de los aditivos en el mercado de la construcción motivó la atención de investigadores, registrándose los primeros eventos técnicos, entre ellos debemos señalar: El ''Internacional Symposium on Admixtures for Mortar and Concrete", Brussels, 1967, RILEM. También la primera y segunda ''internacional Conference on Superplasticizers in Concrete", de 1978 y 1981 organizado 22 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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por ACI-CANMET. "Symposium Washington, D.C. 1978.

on

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Superplasticizers

in

Concrete"

Además, aparecen numerosos artículos técnicos en el Journal del ACI y en la revista Zement Kaip Gips. Es en este período que se afirma el conocimiento científico del comportarniento de los aditivos en el concreto. Paralelamente se ha producido un proceso de concentración en la industria de aditivos, con inversión en investigación, desarrollo, procesos tecnológicos y control do calidad para satisfacer los requerimientos del usuario Las primeras normas ASTM se dieron 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) En Perú los aditivos químicos se introducen a fines de la década del 1950, en un mercado restringido. La primera norma nacional de aditivos corresponde al año de 1981 y se basa en la norma ASTM de 1969 comprendiendo los tipos A, B, C, D, y E Los requerimientos de estas normas se refieren a la performance de los concretos con aditivos, especificando su desempeño en trabajabilidad, deformación y resistencia. Los constituyentes principales fueron básicamente los siguientes:  Los ácidos lignosulfonatos y sus sales. Los ácidos hidroxicarboxílicos y sus sales. Las modificaciones y derivados de los elementos precipitados.  Los lignosulfonatos son materiales complejos obtenidos del proceso de producción de pulpa de papel de la madera.  Los ácidos hidroxicarboxílicos tienen en su molécul a grupos hidroxilos y carboxilos. Estos productos tienen díferentes empleos industriales, en productos de farmacia.  Los aditivos reductores de agua y acelérenles generalmente han consistido en lignosulfonatos con reducidas adiciones de cloruro de calcio o forniato de calcio. 23 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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 Estos cinco tipos de aditivos son empleados cuando permiten cumplir los requerimientos especificados a menor costo. También cuando es necesario suplir las deficiencias de los materiales disponibles, trabajabilidad, eformación y resistencia. ales, fueron ásicamente los siguientes: y derivados de s elementos precitados. Ó de pulpa de papel de la madera. Generalmente se evalúa previamente la posibilidad de obtener el comportarniento requerido modificando el diseño de mezclas, evaluando la opción más favorable económicamente. El gráfico siguiente expresa las diferentes alternativas para modificar la resistencia y trabajabilidad del concreto con aditivos o con modificaciones de diseño de mezclas. 8.- ADITIVOS DE SEGUNDA GENERACIÓN: En la década del 60, especialmente por el desarrollo del concreto premezclado, se llevaron a cabo investigaciones para una nueva generación de aditivos con elevados niveles de reducción de agua en las mezclas de concreto, que fueron denominados superplastificantes o aditivos reductores de agua de alto rango. Paralelamente en Japón se investigaron productos a base de sales de formaldehído naftaleno sulfánicos, que fueron empleados intensamente en Estados Unidos, especialmente en concretos de alta resistencia. Los aditivos llamados de segunda generación fueron normalizados por ASTM en 1970, incluyéndolos como tipos E y G en la norma de aditivos químicos; con propiedades de actuar como reductores de agua y como retardadores de fraguado. A diferencia de los reductores de primera generación, que permiten una reducción del contenido de agua al 95%, Los reductores de alto rango llegan al 88% como mínimo. Cabe señalar que las normas ASTM tienen un carácter dE performance mientras que las normas de la Comunidad Europea tienen además especificaciones prescriptivas, como son la homogeneidad, el color, la densidad relativa, el contenido de¡ extracto seco, el valor de PH. En la actualidad una tercera generación de aditivos se introduce rápidamente, solucionando el problema de la pérdida de asentamiento con el tiempo, que afectaba al concreto premezclado, en especial en regiones cálidas A nuestro juicio- los siguientes criterios en la selección y uso de aditivos químicos son pertinentes: 24 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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 Establecer cuál es la característica principal del concreto que es modificada por el aditivo, cuales son las características secundarias que son modificadas en menor medida y cuáles son los parámetros a controlar, por eventuales desarreglos que pudieran presentarse.  Conocer el tipo de constituyente básico de¡ aditivo para aprovechar la experiencia y las investigaciones existentes.  De ser necesario recurrir al análisis de infrarrojo (que prescribe la norma para el control de homogeneidad) que permite identificar el producto.  En los casos de aditivos reductores de agua, con función de acelerar o retardar el fraguado. (especialmente en los del tipo de alto rango) convieron evaluar la compatibilidad del aditivo con el cemento utilizado  Al efecto debe tenerse en cuenta que los cementos varían la composición de sus constituyentes mineralógicos, aluminato y el silicato tricálcicos y los álcalis solubles. 8.1.- ADITIVOS PARA CONCRETOS LUIDIFICANTES Este tipo de aditivo que se encuentra normalizado, pese que a muchas veces se confunde con los aditivos reductores de agua de alto rango. La norma los diferencia al prescribir que deben producir un incremento de 9 cm en el asentamiento, medido en el cono. Se normalizan dos tipos, uno de ellos con propiedades retardantes. Estos aditivos permiten que el concreto acceda en elementos con alta cuantía de acero de refuerzo y facilitan el vaciado de grandes superficies con economía, Los aditivos en el mercado son compuestos en base a los siguientes materiales: • • • •

Formaldehído-melarnina sulfórico Formaldehído naftaleno sulfónico Lignosulfonatos modificados Una combinación de uno de los tipos enunciados con aditivos químicos de tipo A (reductor de agua); de tipo B (reductor y retardador) o de tipo E (reductor acelerador.) • También se utiliza altas dosificaciones del reductor tipo A y reductor acelerador de tipo E.

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8.2.- ADITIVOS PARA CONCRETOS AUTO COMPACTANTES Estos aditivos constituyen un nuevo tipo de aditivo reductor de alto rango que modifica la plasticidad del concreto dotándolo de acentuada fluidez sin producir segregación. Su empleo es requerido por la industria de la prefabricación para reducir el tiempo de la puesta en molde y curado, además de eliminar en su totalidad los procedimientos de consolidación. Los procedimientos de normalización se encuentran en el comité de ASTM C- 09 del ASTM. 8.3.- ADITIVOS PARA MEJORAR LA BOMBEABILIDAD Desde hace muchos años se obtiene en el mercado productos. Incrementan la productividad del concreto bombeado, mejorando la cohesividad, disminuyendo la exudación y limitando la segregación del agua. Estos aditivos mejoran las mezclas deficientes en finos o de graduación incompleta de los agregados. Reducen los problemas del taponamiento y permiten mantener la presión de suministro continuo. Estos aditivos se encuentran en proceso de normalización en el ASTM, procurando definir métodos de ensayos apropiados.

8.4.- ADITIVOS PARA CONCRETO LANZADO (SHOTCRETE) Los aditivos convencionales normalizados también son empleados para mejorar las condiciones de aplicación del concreto lanzado. El cloruro de calcio como acelerador en cantidades no mayores M 2% y cuando se incorporan fibras metálicas, aditivos libres de cloruros. En las mezclas húmedas se emplean los reductores de agua y cuando es requerido incorporadores de aire, Sin embargo, se pueden encontrar en 26 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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el mercado aditivos que mejoran el rendimiento y la performance de los concretos lanzados, que actúan sobre las siguientes características: 1) Regular el fraguado inicial y final, generalmente entre 2 y 13 minutos. Incrementar el espesor de la capa proyectada y reducir el material de desperdicio. 2) Incrementar la ganancia de resistencia y la resistencia final. Entre los componentes químicos se encuentra el aluminato de sodio, el hidroxido de sodio y potacio, la trietalolamina y el fluoruro de sodio: además se utilizan adiciones minerales como la microsilice, las puzolanas y excepcionalmente la betonita. Aditivos para reducir la reacción álcalis agregados. Recientemente se ha desarrollado diversos tipos de aditivos que incorporados al concreto permiten reducir la expansión causada por la reacción álcali de los agregado. Los aditivos químicos fueron aplicados inicialmente en la década de los 60 habiendo adquirido recientemente nueva presencia. Se emplean principalmente sales de litio en porcentajes vecinos al 1 % y sales de bario, entre 2 y 7%, en relación a la masa de cemento. La expansión de esta técnica esta limitada por el costo de los aditivos y la prevención que existe por la modificación de la resistencia. Su empleo es restringido debido a que la información sobre experiencias es poca y su costo resulta elevado, con relación a otras alternativas para minimizar el riesgo. En efecto, es posible usar cementos apropiados, combinar los agregados dañinos con otros sanos. etc. La inclusión de este aditivo en el presente trabajo es con carácter referencial, pues no existe ningún requerimiento en nuestro medio. 8.5.- ADITIVOS E INHIBIDORES DE CORROSION Existen varios tipos de inhibidores de la corrosión del refuerzo de acero, sea por causa de la penetración de cloruros o por la acción de C02 del ambiente. Pese a ser conocido durante décadas el nitrito de calcio recién en 1960 fue identificado y patentado. Se ha comprobado que en porcentajes de 31% de masa de cemento reduce la expansión y no produce efectos adversos en el concreto. Otros tipos de inhibidores, con diferente forma de acción tienen diminuta presencia en el mercado, corno es el caso del lignosulfonato de calcio. 27 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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Sin embargo, en la tecnología del concreto existen alternativas más desarrolladas como son las barras de acero revestidas, la protección catódica o las barreras protectoras. 8.6.- ADITIVOS DEL MILENIO Anteriormente el empleo de aditivos era discrecional, se prescribían por razones de economía y constituían una alternativa al diseño de la mezcla de concreto. En la actualidad los aditivos han pasado a ser un ingrediente más, conjuntamente con las adiciones minerales de los nuevos concretos, que son cualitativamente diferentes a los concretos que han ocupado la mayor parte del siglo pasado. Los aditivos químicos no solamente permiten reducir la relación agua/cemento a porcentajes de 0.32, producir concretos trabajables sino que dan como resultados materiales de resistencia superior a mil kilos por cm2 y superior durabilidad ante diferentes condiciones climáticas.

ADITIVOS EN EL PERU 1.- SIKA ADITIVOS: 1.1.- CAMPOS DE APLICACIÓN • • • •

Producción de Concreto Grouting / Anclaje Protección y Reparación de Concreto Reforzamiento Estructural

• • • • •

Sellado de Juntas / Adhesivos Elásticos Protección de Acero Impermeabilización Pisos / Revestimientos de Tanques Techos

1.1.1. - PRODUCCIÓN DE CONCRETO ADITIVOS PARA CONCRETO Los aditivos pueden definirse como sustancias químicas o minerales que se agregan a la mezcla de concreto, mortero o pasta de mortero, 28 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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con la finalidad de modificar una o varias de sus propiedades. La norma ASTM C-123, las define como material diferente del agua, de los áridos y del cemento, que se emplea como un componente del concreto o el mortero. Las dosis en las que se utilizan los aditivos, están en relación a un pequeño porcentaje del peso de cemento, con las excepciones en las cuales se prefiere dosificar el aditivo en una proporción respecto al agua de amasado.

Los aditivos líquidos se agregan generalmente en el mezclado del concreto junto con el agua de amasado. Los aditivos en polvo se mezclan junto con el cemento o el árido fino. Según la naturaleza del efecto que se producen los aditivos se distingue los siguientes tipos: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9)

Acelerantes de fragua Retardantes de fragua Incorporadores de aire Impermeabilizantes Expansores Plastififcantes o reductores de agua Superplastificantes o reductores de agua de alta capacidad Emulsiones adhesivas Aditivos minerales en base a micro sílice.

PRODUCTOS: 1) Plastocrete 161 FL 2) Sika 3 3) Plastiment BV 40 4) Plastiment VZ 95 5) Sika Aer, FroBe 6) Sika 1 7) Plastiment HE 98 8) Intraplast 9) Sikament ECO-2 10) Sikament FF-86 11) Sika Viscocrete 12) SikaTop 77 13) Sika Fume PRODUCCIÓN DE CONCRETO PROYECTADO El concreto proyectado es un material que se coloca mediante impulsión neumática, lanzándolo a alta velocidad contra una superficie determinada. Según el tamano máximo de la mezcla, hablamos de mortero proyectado hasta 10 mm, y 29 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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de concreto proyectado entre 10 y 25 mm, debido a la fuerza del impacto, los morteros y los concretos proyectados logran adherencia óptima con el material de soporte, y se compactan simultáneamente con la colocación. En el momento del impacto una parte del material rebota, produciéndose una pérdida de material que recibe el nombre de rechazo.

Aunque las propiedades de una mezcla proyectada son parecidas a las de una mezcla tradicional, su particularidad de colocación tiende a resultar mas compactada y con mayor adherencia, y permite obtener elementos delgados y formas libres que dificilmente pueden construirse con tecnicas convencionales.Estas características la han convertido en la solución ideal para obras de consolidación de rocas , construcción de losas cáscara, estanques y canales , reparación y refuerzo de estructuras, revestimientos en general y un sin número de aplicaciones altamente especializadas.

PRODUCTOS • Sigunit L-22 • Sigunit R • Sigunit 49 AF

ADITIVOS PARA CONCRETO CLASIFICACIÓN DE ADITIVOS 1. ADITIVOS INCORPORADORES DE AIRE.  SIKA AER 2. ADITIVOS REDUCTORES DE AGUA, MODIFICADORES DE FRAGUADO. 2.a.

PLASTIFICANTES

TIPO A: ADITIVOS REDUCTORES DE AGUA O PLASTIFICANTES

a. PLASTIMENT HE98 b. b. SIKAMENT 290N 30 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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Y

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PLASTIFICANTES Como su nombre lo dice plastifican o ablandan la mezcla reduciendo el agua de mezcla. 2. TIPO B: ADITIVOS RETARDANTES DE FRAGUADO 3. TIPO C: ADITIVOS ACELERANTES DE FRAGUADO a. SIKA 3

ACELERANTES Aceleran la reacción del cemento 4. TIPO D: ADITIVOS REDUCTORES DE AGUA Y RETARDANTES a. PLASTIMENT CMPE b. PLASTIMENT VZ-95 RETARDANTES :

    

Para: Ejecución de mezclas en climas cálidos Transporte de la mezcla a largas distancias Disminuir los riesgos de juntas frías o de construcción Controlar y variar el tiempo del fraguado Controlar el calor en la ejecución de grandes volúmenes de concreto

5. TIPO E: ADITIVOS REDUCTORES DE AGUA Y ACELERANTES 6. TIPO F: ADITIVOS REDUCTORES DE AGUA DE ALTO RANGO O SUPERPLASTIFICANTES

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7. TIPO G: ADITIVOS REDUCTORES DE AGUA DE ALTO RANGO Y RETARDANTES DE FRAGUADO a. SIKAMENT 290N b. SIKAMENT 306 c. SIKAMENT ECO-2

SUPERPLASTIFICANTES Como su nombre lo dice superplastifica la mezcla reduciendo dramáticamente el agua de mezcla.

BENEFICIOS DE LOS ADITIVOS EN EL CONCRETO: 1.- PROTECCIÓN Y REPARACIÓN DE CONCRETO. REPARACIÓN DE CONCRETO MORTEROS PRE DOSIFICADOS. Los morteros predosificados, son a base de cemento hidráulico, áridos de granulometria y composición determinada según el producto. La preparación del mortero predosificado en el sitio de la construcción se limita a la adición de agua (ej. Sika Grout 212), y/o la mezcla de la parte líquida con la parte en polvo de los morteros de reparación ( SikaTop 122). Las ventajas de utilizar un mortero predosificado, está en el hecho de que el mortero está disenado con todos sus ingredientes incorporados para satisfacer la necesidad particular que se requiera. Los morteros con propiedades expansivas se utilizan siempre en espacios confinados , como son : anclaje, rellenos, inyecciones y reparaciones de grietas. Las 32 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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grietas o fisuras se abren previamente hasta un ancho de 4-5cm. Por ser productos que contienen cemento en su composición, se deberá tener en cuenta un proceso de curado. PRODUCTOS o Sikagrout 212 o SikaTop 122 2.-REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL PRODUCTOS PARA REFUERZO ESTRUCTURAL. Los productos para reforzamiento estructural comprenden láminas y mantas de fibra de carbono, los cuales son adheridos con resinas epóxicas de propiedades especiales. Estos refuerzos que son adheridos externamente a las estructuras de concreto, madera o metal, han demostrado largamente su eficacia, debido a su extremada resistencia a la tracción. Las láminas de fibra de Carbono se utilizan especialmente para aumentar la resistencia a flexión, mientras que las mantas se utilizan con bastante éxito para aumentar la resistencia a cortante. Son muy fáciles de colocar, no requiriendo personal especializado para dicho trabajo. El desarrollo de proyectos de reforzamiento estructural con fibras de carbono, obedece a la investigación en el campo de las estructuras desde los anos ochenta. El beneficio obtenido principalmente es el de contar con un material liviano, que no se oxida y que es extremadamente resistente a la tracción. Para la colocación de los materiales de fibra de carbono, es necesario en la mayoría de los casos, someter previamente, a la estructura de concreto a una prueba de adherencia, la cual de ser positiva , garantiza la correcta adherencia del refuerzo a la estructura; caso contrario, se deberá optar por un sistema de reforzamiento distinto. PRODUCTOS o Sika CarboDur o Sikadur 30 o SikaWrap 230C o Sikadur 330 o SikaWrap 103C o Sikadur Hex 300 o Sika Crack Fix*

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Consiste en un Kit de un rollo de 3.5m. x 0.31m. de Sika Wrap 230C + 1kg de Sikadur 330.

3.- SELLADO DE JUNTAS. JUNTAS : Conviene recordar que cualquiera sea la construcción, en ella se materializan inevitablemente distintos tipos de junta: de dilatación y contracción; de construcción, de conexión de elementos de variada naturaleza, grietas y uniones de elementos pre fabricados. Al no sellar las juntas como corresponde, se pierde la continuidad del material, y se produce el paso de los elementos que pueden ser líquidos, gaseosos o partículas en suspensión que pasan a través de las juntas impulsadas por las diferencias de presión. De más está decir que tales fluidos que pueden encontrarse a diferentes temperaturas, afectan la funcionalidad de las estructuras o bien, perjudican la aislación térmica

1.- Juntas de Contracción en concreto Las juntas de contracción son aquellas confecciones en el concreto con el objeto de controlar el agrietamiento producido por fenómenos de contracción. Debido a este efecto y consecuente expansión una vez efectuadas las juntas, las unidades siempre tendrán una longitud inferior a la longitud del concreto cuando fue vaciado. Este tipo de juntas, se utilizan en pavimentos, canales, muros, etc. Y normalmente dividen la estructura de concreto en varias unidades, pudiendo mantenerse la continuidad con barras de anclaje u otro sistema. 2.- Juntas de Expansión en concreto Estas son diseñadas para prevenir el deterioro o la distorsión de las unidades de concreto que pueden ocurrir debido a la transmisión de fuerzas de compresión que pueden ser desarrolladas por expansión. Las juntas de expansión en concreto se utilizan para aislar muros de pisos o cielos , losas de pavimento de los estribos de puentes, estructuras pre fabricadas y otras aplicaciones donde la transmisión de fuerzas secundarias sea indeseable. Donde hay cambio de dirección en las estructuras frecuentemente se diseña una junta de expansión la cual funciona a la vez como junta de contracción. 34 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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3.- Juntas de Construcción en concreto Estas juntas corresponden a la interrupción de la etapa del vaciado de concreto. Pueden ser coincidentes con las juntas de contracción o expansión, o puede requerirse su continuidad para obtener la integridad de la estructura debiendo adherirse apropiadamente la segunda capa de concreto. Una junta de construcción que queda intencionalmente no adherida, puede funcionar a su vez como junta de contracción.

4.- Otros Tipos de juntas En determinadas estructuras se producen movimientos en distintas direcciones de la junta, como es el caso de los pavimentos donde, debido al tránsito de los vehículos y variaciones climáticas. las juntas transversales y longitudinales tienen movimientos articulados y de cizalle. En algunas estructuras se requiere de juntas que permitan el deslizamiento en un plano, como el caso de los apoyos de grandes vigas. PRODUCTOS o Sikaflex 11 FC Plus o Sikaflex 2C NS o Sikaflex 2C SL o Cinta de PVC

D.6.- PROTECCIÓN DE ACERO El deterioro de las estructuras de concreto reforzado es uno de los problemas más graves de cualquier nación, ya que le acarrea serios problemas a su economía, bien sea por la parálisis de sus muelles portuarios debido a la necesidad de reparación, por la interrupción del transporte de insumos y productos agrícolas al fallar un puente en una vía importante, por la parada obligatoria de las actividades productivas en la industria ocasionada por los trabajos de reparación de danos graves de su estructura o por las costosas reparaciones de edificios cuya estructura resultó afectada y ya no brinda un ambiente seguro para sus ocupantes. CORROSIÓN DEL ACERO DE REFUERZO Hay cierta ignorancia respecto al fenómeno de la corrosión del acero de refuerzo; la corrosión del acero de refuerzo en el concreto reforzado 35 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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depende de muchos factores; asi pues en el esquema del concreto armado las condiciones necesarias para que se corroa son: - Que el contenido de cloruros sea alto - Que el valor de pH del agua de poros del concreto sea crítico en la cercanía del refuerzo. Que exista suficiente presencia de oxigeno en la superficie del refuerzo. La condición faltante casi siempre se cumple en una estructura de concreto armado monolítico, es que siempre hay refuerzo que actúa como contacto metálico. PRODUCTOS: o Sika Ferrogard - 901 o Sika Ferrogard - 903 D.7.- IMPERMEABILIZACIÓN IMPERMEABILIZACIÓN EN EL PROYECTO En el proyecto de la obra, el sistema de impermeabilización deberá considerarse como un elemento integrado del resto de la construcción. La impermeabilización, en algunos casos, puede condicionar aspectos del proyecto general, a su vez, el proyecto, condicionar el sistema de impermeabilización. Se tienen que tener en cuenta. Que los distintos tipos de estructuras tienen diversas necesidades de impermeabilización y, a su vez un sinnúmero de elementos de una construcción ( losas, muros,, cimentaciones, estanques) requiere de un sistema o material generalmente distinto, por cuanto un impermeabilizante rígido puede ser apto para un muro o depósito de agua; sin embargo, en losas u otros elementos sometidos a movimientos o deformaciones , el indicado es un material flexible. Si bien son variados los aspectos en el que el proyectista debe considerar para el sistema de impermeabilización, destacaremos los más elementales: o Grado de exposición de la obra a fuentes de humedad: Presión de agua, intensidad de lluvia, viento, nieve, , aguas subterraneas, exposición permanente, periódica o eventual. o Tipo de Construcción. o Condiciones bajo las cuales se aplicará los materiales: Condiciones climáticas, preparación de superficie, obra de mano, puesta de servicio, complementación con otras faenasde la obra e inspección. o Detalles de terminación: Sellado de uniones, longitud de traslapes. o Caracteristicas del material a colocar: Durabilidad, resistencias mecánicas y químicas, compatibilidad de materiales, ensayos. o Cubierta protectora de la impermeabilización: Protección contra danos mecánicos, tránsito liviano o pesado, exposición a agentes corrosivos. o Costo Inicial y Eventual: Costo de reposición o mantención.

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IMPERMEABILIDAD DEL MORTERO Y EL CONCRETO La impermeabilización de la masa del material, se consigue a traves de los materiales constituyentes de la estructura, tales como el concreto y el mortero, por consiguiente es importante, que las técnicas, tanto de preparación como de colocación de estos materiales, sean las adecuadas. El grado de impermeabilidad del concreto y mortero aumenta cuando se obtiene un material altamente compacto, es decir con un mínimo contenido de vacíos o huecos. Es necesario mencionar, que un concreto resistente no es forzosamente un concreto impermeable, si bien a mayor resistencia se aprecia un aumento de impermeabilidad. Dentro de este ambito es necesario distinguir una obra impermeable de un concreto impermeable. La obra, que puede ser un estanque, una piscina o un reservorio, está formada por un conjunto de concretos impermeables. No solo los concretos de estanques, piscinas, obras hidráulicas en general requieren impermeabilización, sino tambien los concretos expuestos a ambientes marinos, a ciclo de hielo deshielo, etc.

CONCRETO IMPERMEABLE Desde el punto de vista tecnológico, es preciso tomar en cuenta los siguientes aspectos a fin de lograr un concreto impermeable. o Obtener una cantidad lo menor posible da aire atrapado o Un cemento con mínima retracción y con la menor tendencia posible a la fisuración. o La curva granulométrica de los áridos debe estar situada en la zona recomendable de la norma. o Partículas finas: para obtener una impermeabilidad elevada, el concreto debe contener cierta cantidad de partículas finas entre 0 y 0,2 mm. Esta cantidad no debe ser inferior a 400 kg/m3, cemento incluido, para un concreto de 40 mm de tamano máximo. o Relación agua/cemento, lo mas baja posible, nunca mayor de 0,6 preferible bajo 0,5. En concretos expuestos a ambientes muy agresivos, la relación agua cemento no debe ser mayor a 0,4.

o Encofrados impermeables que impidan la formación de nidos de piedra por pérdida de lechada. o Juntas en concreto reducidas al mínimo. o Compactación óptima. o Curado cuidadoso para evitar fisuras. RECOMENDACIONES De la enumeración de las exigencias antes indicadas, se puede deducir que nuestros productos contribuyen notablemente a la obtención de mejores concretos impermeables: o Para concretos de bajo contenido de cemento, es decir con menos de 300kg por m3, es recomendable emplear un impermeabilizante como Sika 1, ya que éste 37 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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aditivo en presencia de agua aumenta su volúmen y obtura los capilares en el interior de la masa de mortero y concreto. o Para concretos sometidos a ciclos hielo-deshielo, debe utilizarse un aditivo incorporador de aire de tipo FroBe o Sika Aer, por cuanto las micro burbujas de aire incorporadas uniformemente, reducen la absorción de agua y funcionan como cámaras de expansión para compensar el aumento de volumen da agua al congelarse. o El empleo de desmoldante Sikaform en los encofrados de madera, permite una mejor impermeabilidad del concreto. El desmoldante impide que el encofrado absorba agua de amasado de la superficie del concreto, quedando éste superficialmente resistente y compactado. o Para morteros impermeables el producto mas indicado es un impermeabilizante de tipo Sika 1. PRODUCTOS a.-Para morteros: o Sika 1 b.- Para concretos: Reductores de agua : o Plastiment HE 98 o Sikament Eco 2 o Sika Viscocrete 1 Incorporadores de aire: o FroBe o Sika Aer

IMPERMEABILIZACIÓN SUPERFICIAL RÍGIDA Por lo general, en éste tipo de impermeabilización , se utiliza productos, a base de cemento hidráulico modificado con polímeros y adiciones especiales. Su aplicación se realiza con brocha dura o con llana metálica en espesores de 1 a 3 mm. Entre los productos mas representativos en este campo, tenemos el SikaTop 107 Seal, caracterizado por su elevada impermeabilidad en pequeños espesores y por su excelente adherencia al concreto, piedra, ladrillo, lo que permite su aplicación en zonas donde debe soportarse presiones en sentido contrario a la impermeabilización interior de subterráneos, túneles, interior de edificios. 38 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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PRODUCTOS: o Sika Top 107 Seal o Sika 1 IMPERMEABILIZACIÓN SUPERFICIAL FLEXIBLE Estos sistemas de impermeabilización están compuestos por materiales adheridos normalmente a la superficie del elemento de construcción: no obstante algunas láminas elásticas como las del tipo SIKAPLAN, se instalan sin adherirse en las superficies horizontales, esto les permute absorber fuertes movimientos de la estructura. Cabe recordar que durante su vida útil las estructuras pueden estar expuestas a deformaciones, de allí que requieren necesariamente de impermeabilizaciones flexibles que sean capaces por una parte de absorber las deformaciones y por otro lado, mantener la estanquidad frente a una eventual formación de fisuras. SISTEMAS ASFÁLTICOS La tendencia actual en cuanto a la utilización de productos en base de asfaltos, está mas bien orientada hacia materiales de aplicación en frío, constituidos por asfaltos modificados con polímeros o cauchos sintéticos y reforzados con fibras. Este sistema permute simplificar el trabajo de colocación al no tener que fundir el material a elevadas temperaturas, como es el caso de los asfaltos de aplicación en caliente, con el consiguiente riesgo que ello implica, tanto para las personas encargadas de la aplicación del producto, como la alteración del mismo, por temperaturas excesivas o irregulares. Por otro lado los materiales asfálticos de aplicación en frío tipo IGOL, necesitan un considerable menor espesor de capa impermeabilizante comparados con los sistemas de aplicación en caliente. SISTEMAS EN BASE A LÁMINAS ELÁSTICAS. Las láminas elásticas están compuestas por materiales sintéticos como el cloruro de polivinilo (PVC), su espesor varía entre 0,8 y 3 mm, y se presentan en rollos que se extienden sobre la superficie a impermeabilizar. Sika comercializa la lámina elástica SIKAPLAN PVC, de 1,2 mm de espesor que posee una elevada resistencia a la tracción y gran elasticidad, excelente durabilidad e impermeabilidad

. PRODUCTOS o Sistema Igol: Igol Primer + Igol Denso o Sika Fill o Sika Plan D.8.- PISOS / REVESTIMIENTO DE TANQUES Una nueva generación de productos epóxicos modificados, que corresponde a un sistema epoxi-cemento, que tiempo atrás no pasó de ser una interesante 39 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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combinación teórica de dos elementos aglomerantes, cuyas propiedades individuales son de gran importancia en el área de pisos industriales. Luego de años de investigación, se llegó llevar a la práctica la teórica combinación de éstos dos elementos. Desarrollando una nueva generación de morteros epóxi- y cemento, modificados, los cuales son altamente confiables en su servicio, fáciles de aplicar, ofreciendo un gran número de soluciones no satisfechas antes por los sistemas tradicionales. EPOCEM: El sistema epoxicemento EC, que es la base de los productos EpoCem, está formado especialmente por un mortero a base de cemento al cual se le incorpora un sistema epoxi modificado, como segundo aglomerante. La interacción de ambos aglomerantes, de naturaleza diferente, requiere de una acción conjunta de manera que el sistema epóxico forme al interior de la matriz cementicia un reticulado en forma de placas unidas entre si, y dentro del cual los cristales del cemento puedan desarrollarse y crecer a través de ellas, formando una estructura mixta cooperante. ¿DONDE APLICARLO? Las relevantes propiedades del sistema Epoxi-cemento, junto con sus características de colocación (trabajabilidad y fluidez), dan al producto un amplio rango de posibilidades de aplicación. Hoy en día se aprecia en la industria, la necesidad de reparar y/o construir nuevos pisos, con elevados requerimientos mecánicos, químicos y sanitarios. Esto hace necesario contar con un sistema de recubrimiento que permita una colocación fácil, autonivelante, para variados espesores, y con posibilidad de ser cubierto en un plazo muy corto con sistemas epóxicos puros. Con la nueva generación Sikafloor, Epocem, se cuenta con morteros de características autonivelantes que pueden aplicarse en espesores de 1,5 a 7 mm con posibilidades de recubrimientos en pisos nuevos o bien en pisos antiguos con deterioro especial. La adición de agregados de granulometría controlada puede ampliar la capacidad del mortero para el uso de rellenos de mayores espesores , variando de 10 a 200mm. VENTAJAS: o o o o o o o

Facilidad de trabajo Alto rendimiento y cómoda colocación ( el personal trabaja de pie) Confiable ante un amplio rango de temperatura y humedad. Excelente adherencia a substratos húmedos ( concretos nuevos). Libre de solventes y prácticamente inodoro. Módulo elástico similar al concreto. Rápido desarrollo de resistencia y endurecimiento.

o Puede ser revestido rápida y eficientemente con toping Sikafloor y Sikaguard. o Impermeable al agua, permeable al vapor de agua. o Adecuado para el recubrimiento de losas mal terminadas, con pendientes y adecuado como barrera de humedad, para permitir posteriores con epoxi. o Y por último, de menor costo que las soluciones tradicionales con epóxicos puros. 40 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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PRODUCTOS: o o o o o

Sikafloor 82 Epocem Sikafloor 156 Sikafloor 261 Sikagard 63N gris Sikagard 720 Epocem

D.9.- TECHOS. Impermeabilización de techos es un campo en el que Sika trabaja desde mucho tiempo atrás, para brindar soluciones es necesario tener una idea cabal de lo que se desea en el proyecto , el grado de impermeabilización y el presupuesto necesario para llevarlo a cabo. Así pues, se tiene una gama muy amplia de productos para atender diferentes necesidades: o Revestimientos Bituminosos. o Revestimientos Pictóricos. o Aditivo impermeabilizantes. o Mantas de PVC PRODUCTOS: o Sistema Igol : Igol Primer, Igol Denso. o Sika Fill, Sika 1, Sika Plan E.- SEGMENTOS DE MERCADO o o o o o o o o o o

Infraestructura de Transporte Industria de Agua Industria de Energía Salud, Entretenimiento, Educación y Cultura Industria Manufacturera Edificaciones Residenciales, Comerciales e Industriales Fábricas de Prefabricados Instalaciones Militares Comunicaciones Minería

7.1.3) Normas Nacionales al respecto • •

Los aditivos que se utilicen en el concreto estarán sujetos a la aprobación previa del ingeniero. Debe demostrarse que el aditivo es capaz de mantener esencialmente la misma composición y comportamiento en todo 41 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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proceso que el producto usado, para establecer las proporciones del concreto. Los aditivos utilizados en el concreto que contenga cementos expansivos deberán ser compatibles con el cemento y no producir efectos nocivos. El clouro de calcio a los aditivos que contengan cloruro que no sea de impurezas de los componentes del aditivo, no deben emplearse en el concreto reesforzado.

Según el Artículo 29º de la EHE, es un componente del hormigón siempre que se justifique mediante los ensayos oportunos, que la sustancia agregada en las proporciones y condiciones previstas produce el efecto deseado sin perturbar excesivamente las restantes características del hormigón ni presentar peligro para la durabilidad del hormigón ni para la corrosión de las armaduras. En ningún caso se emplearán aditivos sin el conocimiento del peticionario y sin la autorización de la Dirección de Obra. 7.2) CLASIFICACIÓN POR SU FUNCION EN CONCRETO: Los aditivos se clasifican por su función en el concreto. La clasificación de la Norma ASTM C 494-92 es la siguiente: • • • • • • •

Tipo A Reductores de agua. Tipo B Retardantes. Tipo C Acelerantes. Tipo D Reductores de agua y retardantes. Tipo E Reductores de agua y acelerantes. Tipo F Reductores de agua de alto rango o superfluidificantes. Tipo G Reductores de agua de alto rango y retardantes o superfluidificantes y retardantes.

AGENTES INCORPORADORES DE AIRE. Son sustancias químicas líquidas que se adicionan durante el mezclado para producir burbujas microscópicas en el concreto, llamado aire incorporado. Estas burbujas mejoran la resistencia del concreto a los daños ocasionados por la congelación y el deshielo, así como a las sales de deshielo. En el concreto en estado plástico, los agentes incorporadores de aire mejoran la laborabilidad y pueden reducir la exudación (sangrado) y la segregación. Para trabajos en exteriores (áreas de parqueo, pavimentos, aceras, pisos de piscinas, patios) que están 42 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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sujetos a ciclos hielo/deshielo, o en áreas donde se utilizan sales de deshielo, se especifica un contenido de aire de un 5 a un 7% del volumen del concreto, dependiendo del tamaño del agregado grueso (ver tabla en la página siguiente). El aire incorporado no es necesario para concreto estructural en interiores que no están sujetas a la congelación y el deshielo. No debe ser utilizado en pisos o losas que tienen un acabado (afinado) muy liso. En concretos con elevado contenido de cemento, la incorporación de aire reducirá la resistencia en alrededor de un 5% por cada 1% de aire incorporado; pero en concretos con bajo contenido de cemento, la incorporación de aire afecta menos y puede incrementar la resistencia ligeramente debido a la reducción de agua para lograr un cierto asentamiento. Los agentes incorporadores de aire para uso en el concreto deben cumplir con los requerimientos de ASTM C260 “Especificación para adiciones de incorporadores de aire” 7.2.1)

TIPO ‘A’ REDUCTORES DE AGUA.

Son utilizados con dos propósitos diferentes: (1) para disminuir el contenido de agua e incrementar la resistencia, (2) para obtener asentamientos (revenimientos) más altos utilizando el mismo contenido de agua. Los reductores de agua generalmente reducirán el contenido de agua requerido para lograr un cierto asentamiento. Estos aditivos dispersan las partículas de cemento en el concreto y hacen más eficiente el uso de cemento. Esto, incrementa la resistencia y permite que se reduzca el contenido de cemento manteniendo la misma relación agua/cemento. Los reductores de agua son utilizados para incrementar el asentamiento para el concreto bombeado y se emplean en clima caliente para contrarrestar la creciente demanda de agua. Los reductores de agua pueden agravar los problemas de pérdida del asentamiento debido al tiempo. Los reductores de agua deben cumplir con los requerimientos de aditivos químicos tipo A de acuerdo a la ASTM C4942. “Especificaciones para adiciones químicas en el concreto”. Los reductores de agua de rango medio por lo menos deben cumplir con los requerimientos para aditivos tipo A de la ASTM C 494, ya que no tienen una clasificación separada en la especificación de adiciones.

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7.2.2)

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TIPO ‘B’ RETARDANTES:

Son sustancias químicas que retardan el fraguado inicial del concreto por una hora o más. Los retardantes se emplean con frecuencia en clima caliente para contrarrestar el fraguado rápido causado por las altas temperaturas. Para grandes trabajos, o en clima caliente, se especifican concretos con retardantes para permitir un tiempo mayor para el vaciado (colado) y el acabado. La mayoría de los retardantes también actúan como reductores de agua. Los retardantes deben cumplir con el requerimiento de la ASTM C494 para los tipos B y D. 7.2.3)

TIPO ‘C’ ACELERANTES:

Estos aditivos reducen el tiempo de fraguado inicial del concreto y ayudan a obtener una resistencia temprana más alta. Los acelerantes no son anticongelantes; sin embargo, ellos aceleran la velocidad de su asentamiento y el desarrollo de resistencia, haciéndolo mas resistente a los daños producidos por congelamiento en clima frío. Los acelerantes líquidos deben cumplir con las especificaciones para los tipos C y E de la ASTM C494 y se adicionan al concreto en la planta. Hay dos tipos de aditivos acelerantes: las basadas en cloruros y los libres de cloruros. Uno de los aditivos más efectivos y económicos es el cloruro de calcio, el cual está disponible de forma líquida o en escamas y debe cumplir con los requerimientos de ASTM D 98. Para concreto no reforzado, el cloruro de calcio se especifica en cantidad no mayor del 2% en peso del cemento. Debido a la corrosión inducida en el acero de refuerzo por los cloruros, los limites de cloruros aplicados al concreto reforzado son menores. Acelerantes libres de cloruros son utilizados cuando hay preocupación por la corrosión de metales embebidos o del refuerzo en el concreto. 7.2.4) (TIPO E) REDUCTORES DE AGUA-ACELERANTES (PLASTIFICANTES-ACELERANTES) Los aditivos reductores de agua (plastificantes o plastificantesacelerantes), son una variedad que cumplen una doble función: 44 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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o Plastificar la mezcla: aumenta su trabajabilidad permitiendo una colocación y una compactación de la mezcla mucho más fácil que con el concreto sin aditivos . o Al usarse como reductores, permiten disminuir el agua de amasado para alcanzar una misma consistencia, beneficiando el concreto en lo que se refiere a su resistencia referente a su temprana edad y a edades tardías. Es necesario distinguir que dentro de los aditivos acelerantes y acelerantes plastificantes, aquellos que aceleran el fraguado del concreto y su resistencia inicial (8-24 horas) que podemos denominar acelerantes de fraguado y aquellos que no modifican los tiempos de fraguado pero tienen una gran acción sobre el endurecimiento acelerado del concreto una vez ha fraguado y que se denominan acelerantes de resistencias. Los aditivos acelerantes son incorporados al concreto para acortar el tiempo de fraguado y acelerar el desarrollo de la resistencia temprana del concreto. El tiempo de fraguado más temprano y el incremento de la resistencia temprana obtenida del concreto conseguida por un aditivo acelerantes, resultará en un sinnúmero de beneficios, incluyendo reducción del sangrado, pronto acabado, una más rápida puesta en servicio de la estructura y la reducción del tiempo de protección para lograr una calidad dada.

7.2.5) (HRWR).

TIPO ‘F’ REDUCTORES DE AGUA DE ALTO RANGO

Son una clase especial de aditivos reductores de agua. Frecuentemente denominados súper plastificantes, los reductores de agua de alto rango reducen el contenido de agua de un concreto dado entre el 12 y el 25%. Por tal motivo, los HRWR se utilizan para incrementar la resistencia y reducir la permeabilidad del concreto reduciendo el contenido de agua en la mezcla Estos aditivos son esenciales para concretos de alta resistencia que tienen altos contenidos de materiales cementantes y mezclas que contengan humo de sílice. Estos aditivos están cubiertos por las especificaciones de la ASTM C4942, según los tipos F y G, y por la C1017 “Especificación para aditivos

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químicos para uso en la producción de concreto fluido” según los tipos 1 y 2. Los reductores de agua de alto poder son aditivos de una categoría superior a la de los reductores de agua normales; su especial composición permite dosificaciones hasta 5 veces mayores que las usuales con un reductor normal, sin alterar significativamente el tiempo de fraguado del concreto ni su contenido de aire. La aplicación práctica de los reductores de agua de alto poder la encontramos entonces, en la elaboración de concretos de altísimas resistencias, donde con un contenido balanceado de cemento se consiguen valores de resistencia muy altos (400-700 Kg./cm2), sin los problemas de contracción y fisuramiento de las mezclas que contienen cemento en exceso. El hecho de reducir cantidades de agua tan altas no solamente beneficia las resistencias finales del concreto, puesto que también su efecto benéfico se observa a corta edad, con resistencias a 24 horas hasta dos veces mayores que la del concreto sin aditivo. Por el contrario, si no se reduce la relación agua-cemento, es decir, si el aditivo no se usa como reductor de agua de alto poder sino que como superplastificante, el efecto no deja de ser interesante: la mezcla adquiere una gran fluidez, sin que sea necesario agregar agua, no se segrega y mantiene (a menudo incrementa) la resistencia con respecto al concreto elaborado sin aditivo. Por el contrario, si no se reduce la relación agua-cemento, es decir, si el aditivo no se usa como reductor de agua de alto poder sino que como superplastificante, el efecto no deja de ser interesante: la mezcla adquiere una gran fluidez, sin que sea necesario agregar agua, no se segrega y mantiene (a menudo incrementa) la resistencia con respecto al concreto elaborado sin aditivo. La aplicación inmediata de de mezclas fluidas se da en el bombeo del concreto, la colocación de concreto bajo el agua (ejemplo: concreto tremie: Es un concreto fluido y altamente cohesivo, sin segregación y de fácil colocación). Todas aquellas estructuras esbeltas y/o densamente armadas, encuentran en el concreto fluidificado con Superplastificantes la solución los problemas de colocación y compactación del concreto en este tipo de estructuras, consiguiéndose un excelente llenado, ausencia de colmenas y estanqueidad si se tratase de una estructura de contención de líquidos. El rendimiento en la colocación de concretos fluidos es muy alto, compensando de sobra el pequeño incremento en el costo debido al uso 46 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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del aditivo. Los aditivos reductores de agua de alto rango y aditivos reductores de alto rango-retardadores (ambos denominados HRWR por sus siglas en inglés), actúan de una manera similar a los aditivos reductores de agua convencionales, excepto que ellos son más eficientes en dispersar los materiales de granos finos como por ejemplo: el cemento, cenizas volantes, entre otros. Una característica de los aditivos HRWR es que su efecto del incremento en l revenimiento, se mantiene en el concreto por sólo 30 ó 60 minutos, tiempo para el cual, el concreto retomará su revenimiento original. La cantidad de tiempo que el concreto mantiene el incremento de revenimiento, depende del tipo y cantidad de cemento, la temperatura del concreto, el tipo de aditivo HRWR, la dosificación utilizada, el revenimiento inicial del concreto, el tiempo de mezclado y la exactitud de la mezcla. Debido al limitado tiempo de trabajabilidad, los aditivos HRWR son típicamente añadidos en el lugar de la obra. Con algunos aditivos HRWR, es posible re dosificar el concreto para obtener nuevamente el aumento de trabajabilidad. Generalmente, la resistencia es incrementada y el contenido de aire es disminuido. Los aditivos HRWR que ofrecen una duración extendida del revenimiento, están también disponibles comercialmente. Estos aditivos, son típicamente añadidos en la planta de mezclado del concreto. 3.2.6) (TIPO G) REDUCTORES DE AGUA DE ALTO RANGO– RETARDADORES (SUPERPLASTIFICANTESRETARDADORES) Estos aditivos son de una categoría superior a los Reductores de agua retardadores normales. Su efecto es un tanto diferente al de los reductores de agua de alto poder TIPO F, los cuales no afectan el tiempo de fraguado y se usan en aplicaciones donde el tiempo de manejabilidad no es problema, Ya que la aplicación se hace muy cerca del sitio de elaboración del concreto, como en las plantas de prefabricados. Con estos aditivos, en cambio, el uso es más general, ya que la combinación del poder superplastificante con el del retardador, permite sortear los problemas que representa el bombear concreto en clima cálido, ayuda a mantener la manejabilidad en bombeos lentos en cualquier clima y en los transportes prolongados. Estos aditivos (TIPO G), tienen el mismo poder reductor del agua que los aditivos TIPO F, lográndose reducir hasta el 35% de agua de amasado. Cuando se requiere un concreto de alta 47 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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resistencia, con relaciones de agua-cemento muy bajas (0.35-0.45 por ejemplo), es especialmente recomendado su uso, sobre todo por la menor pérdida de manejabilidad.

EJEMPLO: ADITIVOS PARA CONCRETO TS 494 Tipo A REDUCTOR DE AGUA PLASTIFICANTE (LIBRE DE CLORUROS)

DESCRIPCIÓN: TS 494 Tipo A es un aditivo líquido que imparte al concreto fresco una alta reducción de agua, y obteniéndose altas resistencias a cualquier edad, o bien, una consistencia fluida para lograr una alta trabajabilidad. Cumple con las normas ASTM C 494 Tipo A.

USOS: TS 494 Tipo A, como plastificante, incrementa notablemente el revenimiento de una mezcla con consistencia normal, siendo una excelente opción para concretos prefabricados. TS 494 Tipo A, como 48 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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reductor de agua, reduce hasta un 12% el agua de mezclado manteniendo el asentamiento y logrando altas resistencias a todas las edades. Como economizador de cemento, TS 494 Tipo A reduce la cantidad de agua necesaria y hace más económico el diseño de mezcla. TS 494 Tipo A incrementa la impermeabilidad y durabilidad de los concretos. VENTAJAS: TS 494 Tipo A proporciona al concreto las siguientes propiedades:  Aumenta la trabajabilidad del concreto. Reduce  el agua de mezcla sin perder manejabilidad. Es  un excelente dispersante del cemento. Minimiza  la segregación del concreto. No  altera los tiempos de fraguado. Incrementa  considerablemente las resistencias del concreto a todas las edades. Disminuye  la permeabilidad del concreto endurecido. Disminuye  la contracción del concreto.

MODO DE EMPLEO: Como plastificante adicionarlo a la mezcla ya preparada y mezclar por 4 minutos por lo menos (mínimo 1 minuto/m3 de concreto). Como reductor de agua, adicionarlo a la mezcla con la última porción del agua de amasado y mezclar.

DOSIFICACIÓN: Su dosificación es del rango del 0.2 al 0.6 %, sobre la base del peso del cemento. La dosificación óptima se debe correr en campo con los agregados de la zona, agua, temperatura y cemento a usar.

DATOS TÉCNICOS: 49 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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Tipo Aditivo líquido, base en lignosulfonato modificado Color Café oscuro Densidad 1.15 pH 8 aproximadamente

PRECAUCIONES: La elaboración de concreto fluido exige una buena distribución granulométrica. Se debe garantizar un adecuado contenido de finos, para evitar la segregación del material fluido. En caso de deficiencia de finos se puede utilizar TS 260 IA. El uso de concreto fluido demanda especial cuidado en el sellado de las cimbras para evitar la pérdida de la pasta.

CURADO: En el colado de losas o en otras superficies donde el concreto fresco fabricado con TS 494 Tipo A es expuesto a sol, aire o viento, es necesario aplicar en el momento propicio el tipo de curado adecuado, con agua o TS 309 BA, de acuerdo con las normas.

PRESENTACION: Envase de 1 galón. Cubeta de 5 galones. Tambor de 200 litros.

ALMACENAMIENTO: Un año envasado, bajo techo y en un lugar fresco y seco.

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EMPRESAS DE ADITIVOS EN EL PERÚ

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Lt. S/N Centro Industrial Las Praderas De Lurín - Lurin – Lima Telf. . (01)618-6060 www.sika.com.pe

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Lima - Telf. (01)264-6819

Ferreservi S.R.L. -

Aditivos - Avenida Progreso, 1044 - Miraflores –

Arequipa - Telf. (054)28-5433

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Aditivos para la construcción. - Avenida Unión, 821 – Arequipa - Telf. (054)20-1231

Caris S.R.L. -

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PRINCIPALES ADITIVOS, EFECTOS Y CAMPO DE APLICACIÓN En la tabla siguiente se señalan los principales aditivos, sus dosis, las propiedades que confieren al hormigón, las aplicaciones recomendadas y las limitaciones en su empleo. En todo caso, siempre deben respetarse las indicaciones de los fabricantes de los aditivos:

ADITIVO Y PROPIEDAD QUE APLICACIONES LIMITACION DOSIS USUAL CONFIERE AL RECOMENDAD ES HORMIGON AS Incorporador de Aire

Incorpora microporos hormigón produciendo:

– Protección

al Menor al hielo-deshielo. resistencia – Pavimentos. mecánica – Protección contra agentes químicos.

0.03% a 0.05% del peso del cemento – Resistencia al hielo-deshielo. – Mayor docilidad – Menor permeabilidad 54 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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– Eventual

exudación Plastificantes Mejorar la – Hormigones o reductores lubricación entre bombeados y de agua premezclado. partículas, – Hormigonado obteniéndose: de elementos – Mayor docilidad estrechos o 0.1% a 0.4% del con agua prefabricados. peso del constante. – Hormigones de – Menor cantidad alta cemento de agua para resistencia. docilidad constante. – Mayor facilidad de colocación y compactación. Fluidificantes Aumentan – Hormigonado Su efecto de piezas dura un plazo fuertemente la estrechas y breve. difícilmente Para aumentar docilidad, accesibles. docilidad 0.5% – Hormigonado en tiempo a 1.0% del peso permitiendo: caluroso. del cemento. – Hormigones Para reducir bombeados. – Hormigones de agua a 1.0% A – Reducir el agua alta 3.0% del peso de amasado resistencia. del cemento. para docilidad – Hormigones constante, con para alto incremento prefabricados. de resistencia. – Reparaciones.

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Superplastific En general, antes actúan como reductores de agua o Las dosis fluidificantes otorgando: dependiendo del fabricante fluctúan desde 0.5% a 2% del – Consistencia sin peso del fluida disminución de cemento. resistencias. Aumentan las – Calidad homogénea, resistencias mínima como segregación y reductores de exudación. agua, y como – Disminución de fluidificantes, retracciones y aumentan la fisuración. – Facilidad de docilidad. colocación y mayor rendimiento de la faena de hormigonado.

ADITIVO Y PROPIEDAD DOSIS USUAL QUE CONFIERE AL HORMIGON Aceleradores de fraguado

– Hormigón

En sobredosis bombeado. puede – Hormigón provocar pretensado. segregación. – Hormigón alta resistencia. – Hormigón de buena terminación. – Hormigón bajo agua. – Morteros y lechadas de inyección. – Hormigón para elementos esbeltos, con alta densidad de armaduras.

APLICACIONE LIMITACIONES S RECOMENDAD AS

Aumentan las – Hormigonado en tiempo frío. resistencias – Hormigón iniciales. proyectado. – Hormigones Hormigón no prefabricados. armado 1:2 a – Reducción plazo 15 56 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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Usualmente contienen productos corrosivos, por lo que en el hormigón armado deben ING. EZEQUIEL

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(aditivo:agua)

desmolde.

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extremarse

las

– Reparaciones. precauciones.

Hormigón Armado Máx. 1:6 (aditivo:agua) medidas peso

en

Retardadores – Retrasan el de fraguado inicio de fraguado manteniendo la docilidad 0.3% a 1.5.% por más del peso del tiempo. – Reducen el cemento. riesgo de fisuración al permitir la disipación del calor de hidratación por más tiempo. Impermeabiliz Disminuyen la ante absorción de humedad: 0.5% a 4% del peso del cemento

Expansores reductores de agua

2 a 3 gr. por saco de

– Hormigón

en tiempo caluroso. – Hormigón premezclado. – Hormigón en masa. – Transporte a gran distancia. – Evitar juntas frías. – Hormigón bombeado.

Sobredosificació n puede originar una demora excesiva.

El uso debe subterráneos. unirse a una – Losas de buena cubiertas. dosificación, – Estanques de compactación y hormigón. curado. – Aumentan la – Estucos impermeabilid exteriores. ad. – Pisos impermeables . Producen una – Relleno de cavidades o ligera expansión de la grietas. – Anclaje de masa de pernos y hormigón, estructuras. contrarrestando – Grouting. las retracciones – Relleno de

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– Hormigones

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cemento.

de éste.

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vainas en hormigón comprimido.

5. ADITIVOS PARA CONCRETO Son materiales orgánicos o inorgánicos que se añaden a la mezcla durante o luego de formada la pasta de cemento y que modifican en horma dirigida algunas características del proceso de hidratación, el endurecimiento e incluso la estructura interna del concreto. 5.1.- CLASIFICACIÓN DE LOS ADITIVOS PARA CONCRETO Para el desarrollo de los diferentes tipos de aditivos, los clasificaremos desde el punto de vista de las propiedades del concreto que modifican, ya que ese es el aspecto básico al cual se apunta en obra cuando se desea buscar una alternativa de solución que no puede lograrse con el concreto normal 5.1.1.- ADITIVOS ACELERANTES Sustancia que reducen el tiempo normal de endurecimiento de la pasta de cemento y/o aceleran el tiempo normal de desarrollo de la resistencia. Proveen una serie de ventajas como son: a) Desencofrado en menor tiempo del usual b) Reducción del tiempo de espera necesario para dar acabado superficial c) Reducción del tiempo de curado d) Adelanto en la puesta en servicio de las estructuras e) Posibilidad de combatir rápidamente las fugas de agua en estructuras hidráulicas f) Reducción de presiones sobre los encofrados posibilitando mayores alturas de vaciado . g) Contrarrestar el efecto de las bajas temperaturas en clima frío desarrollado con mayor velocidad el calor de hidratación, incrementando la temperatura del concreto y consecuentemente la resistencia. En general lo acelerantes reducen los tiempos de fraguado inicial y final del concreto medios con métodos estándar como las agujas proctor definidas en ASTM – C – 403 (Ref. 6.2) que permiten cuantificar el endurecimiento en función de la resistencia a la penetración.

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Se emplean agujas metálicas de diferentes diámetros con un dispositivo de aplicación de carga que permite medir la presión aplicada sobre mortero obtenido de tamizar el concreto por la malla N° 4. Se considera convencionalmente que se ha producido el fraguado inicial cuando se necesita aplicar una presión de 500 lb/pulg2 para introducir la aguja una pulgada, y el fraguado final cuando se necesita aplicar una presión de 4,000lb/pul2 para producir la misma penetración. Este método se emplea con los acelerantes denominados convencionales cuya rapidez de acción permite mezclar y producir el concreto de manera normal, pero en los no convencionales que se emplean para casos especiales como el del concreto lanzado (shotcrete) se utilizan otros métodos como el de las agujas Gillmore (Ref. 6.3) dado que el endurecimiento es mucho más rápido. Una particularidad que se debe tener muy presente en los acelerante es que si bien provocan un incremento en la resistencia inicial en comparación con un concreto normal, por lo general producen resistencias menores a 28 días. Mientras más acelerante se emplea para lograr una mayor resistencia inicial, se sacrifica acentuadamente la resistencia a largo plazo. Tienden a reducir la trabajabilidad si se emplean solo, pero usados conjuntamente con incorporadores de aire, la mejoran, ya que contribuyen a incrementar el contenido de aire incorporado y su acción lubricante. Disminuyen la exudación pero contribuyen a que aumente la contracción por secado y consecuentemente la fisuración si no se cura el concreto apropiadamente. Tienen una gran cantidad de álcalis por lo que aumenta el riesgo de reactividad alcalina con cierto tipo de agregados. Los concretos con acelerantes provocan una menor resistencia a los sulfatos y son mas sensibles a los cambios volumétricos por temperatura. Los convencionales usualmente tienen en su composición cloruros, carbonatos, silicatos, fluorsilicatos e hidróxidos, así como algunos compuestos orgánicos como trietanolamina, siendo la proporción normal de uso del orden del 1% al 2% del peso del cemento. Los no convencionales se componen de carbonato de sodio, aluminato de sodio, hidróxido de calcio o silicatos y su proporción de uso es variable. Sea que se suministren líquidos o en polvo, deben emplearse diluidos en el agua de mezcla para asegurar su uniformidad y el efecto controlado (Ref. 6.4). El acelerante mas usado mundialmente o que es ingrediente de muchos productos comerciales es el cloruro de calcio (C12Ca). 59 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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Su mecanismo de acción se da reaccionando con el Aluminato Tricálcico y actuando además como catalizador del silicato tricálcico provocando la cristalización más rápida en la forma de cristales fibrosos. Normalmente se suministra en escamas con una pureza. Al diluirse siempre debe depositar en agua para entrar en solución y no al revés pues sino se forma una película dura muy difícil de disolver. El riesgo de usar cloruro de calcio reside en que aumenta la posibilidad de corrosión en el acero de refuerzo por lo que su empleo debe efectuarse en forma muy controlada. 5.1.2.- ADITIVOS INCORPORADORES DE AIRE El congelamiento del agua dentro del concreto con el consiguiente aumento de volumen, y el deshielo con la liberación de esfuerzos que ocasionan contracciones, provocan fisuración inmediata si el concreto todavía no tiene suficiente resistencia en tracción para soportar estas tensiones o agrietamiento paulatino en la medida que la repetición de estos cielos va fatigando el material. A fines de los años cuarenta se inventaron los aditivos incorporadores de aire, que originan una estructura adicional de vacíos dentro del concreto que permiten controlar y minimizar los efectos indicados. El mecanismo por el cual se desarrollan estas precisiones internas y su liberación con los incorporadores de aire se explica en detalle en el Capítulo 12 en la parte relativa a durabilidad ante el hielo y deshielo así como las recomendaciones en cuando a los porcentajes sugeridos en cada caso, por lo que aquí sólo trataremos sobre las características generales de este tipo de aditivos. Existen dos tipos de aditivos incorporadores de aire:

5.1.2.1.- LÍQUIDO, O EN POLVO SOLUBLE EN AGUA Constituidos por sales obtenidas de resinas de madera, detergentes sintéticos sales lignosulfonadas, sales de ácidos de petróleo, sales de materiales proteínicos, ácidos grasosos y resinosos, sales orgánicas de hidrocarburos sulfonados etc. Algunos son de los llamados aniónicos, que al reaccionar con el cemento inducen iones cargados negativamente que se repelen causando la dispersión y separación entre las partículas sólidas y un efecto lubricante muy importante al reducirse la fricción interna. Existe un campo muy grande de materiales con los cuales se pueden obtener incorporadores de aire, sin embargo no todos pueden producir la 60 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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estructura de vacíos adecuada para combatir el hielo y deshielo, lo que ha motivado una gran labor de investigación por parte de los fabricantes y científicos para hallas las combinaciones más eficientes contra el fenómeno. Este tipo de incorporadores de aire son sensibles a la compactación por vibrado, al exceso de mezclado, y a la reacción con el cemento en particular que se emplee, por lo que su utilización debe hacerse de manera muy controlada y supervisada para asegura los resultados pues de otro modo estaremos incorporando menos vacíos y de calidad diferente a la requerida. Una de las ventajas de estos incorporadores, es que el aire introducido funciona además como un lubricante entre las partículas de cemento por los vacíos adicionales en su estructura. Las proporciones en que se dosifican normalmente estos aditivos oscilan entre el 0.02% y el 0.10% del peso del cemento consiguiéndose incorporar aire en un porcentaje que varía usualmente entre el 3% y el 6% dependiendo del producto y condiciones particulares. 5.1.2.2.- EN PARTÍCULAS SÓLIDAS Consistentes en materiales inorgánicos insolubles con una porosidad interna muy grande como algunos plásticos, ladrillo molido, arcilla expandida, arcilla pizarrosa, tierra diatomácea etc. Estos materiales se muelen a tamaños muy pequeños y o lo general deben tener una porosidad del orden del 30% por volumen. La ventaja de estos aditivos con respecto a los anteriores estriba en que son más estables ya que son inalterables al vibrado o al mezclado. No obstante, al ser su obtención y uso más complicados desde el punto de vista logístico, de fabricación y de transporte, los grandes fabricantes a nivel mundial han desarrollado más los primeros. Hemos realizado algunos estudios preliminares con sillar de la región de Arequipa, que como se sabe es un material de origen volcánico con porosidad del orden del 25% al 30%, que indican que podrían ser un incorporador de aire barato y eficiente, por lo que debería investigarse con mayor profundidad en este sentido En nuestro medio se emplean 61 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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usualmente incorporadores de aire líquidos, ya sea importado o de fabricación nacional con insumos importados, estando el campo virgen para desarrollar incorporadores de aire con materiales locales de adquisición corriente, que puedan abaratar su uso, de modo de poder difundir su empleo normal en regiones donde por las condiciones climáticas son imprescindibles. Un aspecto que hay que tener muy presente al usar estos aditivos es el que ningún fabricante puede garantizar a priori el contenido del aire que inducen, pues depende como hemos dicho de muchos factores, por lo que se requiere un chequeo permanente con equipos para medición de aire incorporado y compatibilizar estas mediciones con las operaciones de mezclado y transporte, para asegurar que no hay pérdida de aire incorporado durante el proceso constructivo. 5.1.3.- ADITIVOS REDUCTORES DE AGUA – PLASTIFICANTES Son compuestos orgánicos e inorgánicos que permiten emplear menor agua de la que se usaría en condiciones normales en el concreto, produciendo mejores características de trabajabilidad y también de resistencia al reducirse la Relación Agua/Cemento. Trabajan en base al llamado efecto de superficie, en que crean una interfase entre el cemento y el agua en la pasta, reduciendo las fuerzas de atracción entre las partículas, con lo que se mejora el proceso de hidratación. Muchos de ellos también desarrollan el efecto mencionamos al hablar de los incorporadores de aire.

aniónico

que

Usualmente reducen el contenido de agua por lo menos en un 5% a 10%. Tienen una serie de ventajas como son: a) Economía, ya que se puede reducir la cantidad de cemento. b) Facilidad en los procesos constructivos, pues la mayor trabajabilidad de las mezclas permite menor dificultad en colocarlas y compactarlas, con ahorro de tiempo y mano de obra. c) Trabajo con asentamientos mayores sin modificar la relación Agua/cemento. d) Mejora significativa de la impermeabilidad e) Posibilidad de bombear mezclas a mayores distancias sin problemas de atoros, ya que actúan como lubricantes, reduciendo la segregación. 62 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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En general, la disminución del asentamiento en el tiempo es algo más rápida que en el concreto normal, dependiendo principalmente de la temperatura de la mezcla. Las sustancias más empleadas para fabricarlos son los lignosulfonatos y sus sales, modificaciones y derivados de ácidos lignosulfonados, ácidos hidroxilados carboxílicos y sus sales, carbohidratos y polioles etc. La dosificación normal oscila entre el 0.2% al 0.5% del peso del cemento, y se usan diluidos en el agua de mezcla. 5.1.4.- ADITIVOS SUPERPLASTIFICANTES Son reductores de agua-plastificantes especiales en que el efecto aniónico se ha multiplicado notablemente. A nivel mundial han significado un avance notable en la Tecnología del Concreto pues han permitido el desarrollo de concretos de muy alta resistencia. En la actualidad existen los llamados de tercera generación, que cada vez introducen mejoras adicionales en la modificación de las mezclas de concreto con reducciones de agua que no se pensaba fueran posible de lograrse unos años atrás. Se aplican diluidos en el agua de mezcla dentro del proceso de dosificación y producción del concreto, pero también se pueden añadir a una mezcla normal en el sitio de obra un momento antes del vaciado, produciendo resultados impresionantes en cuanto a la modificación de la trabajabilidad. Por ejemplo, para una mezcla convencional con un slump del orden de 2” a 3”, el añadirle superplastificante puede producir asentamientos del orden de 6” a 8” sin alterar la relación Agua/Cemento. En efecto es temporal, durando un mínimo del orden de 30 min a 45 min dependiendo del producto en particular y la dosificación, pero se puede seguir añadiendo aditivo si es necesario para volver a conferirle plasticidad al concreto.

La dosificación usual es el 0.2% al 2% del peso del cemento, debiendo tenerse cuidado con las sobre dosificaciones pues pueden producir segregación si las mezclas tienen tendencia hacia los gruesos o retardos en el tiempo de fraguado, que obligan a prolongar e intensificar el 63 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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curado, algunas veces durante varios días, aunque después se desarrolla el comportamiento normal. Las mezclas en las que se desee emplear superplastificantes deben tener un contenido de finos ligeramente superior al convencional ya que de otra manera se puede producir segregación si se exagera el vibrado. Producen generalmente incremento de burbujas superficiales en el concreto por lo que ha que optimizar en obra tanto los tiempos de vibrado como la secuencia de esta operaciones, para reducir las burbujas al mínimo. Si se desea emplear al máximo sus características de reductores de agua, permiten descensos hasta del 20% a 30% trabajando con slumps del orden de 2” a 3”, lo que ha permitido el desarrollo de concretos de muy alta resistencia (750 kg/cm2) con relaciones Agua/Cemento tan bajas como 0.25 a 0.30, obviamente bajo optimizaciones de la calidad de los agregados y del cemento. Su empleo sólo como plastificantes permite como hemos dicho, el suministrar características autonivelantes a concretos convencionales, lo que los hace ideales para vaciados con mucha congestión de armadura donde el vibrado es limitado. En nuestro medio se han utilizado relativamente poco los superplastificantes, siendo uno de los casos más saltantes en el concreto pesado del Block del Reactor en Huarangal – Lima, donde la alta concentración de armadura y elementos metálicos embutidos, motivó que los empleáramos, con excelentes resultados debido a sus características de mejoradores de la trabajabilidad. En el Proyecto Majes Secciones D y E, hemos empleado superplastificants como reductores de agua, para obtener Relaciones Agua/Cemento bajas con trabajabilidades altas (Agua/Cemento 0.50, slump 3” a 4”), al existir estos condicionantes por razones de impermeabilidad y durabilidad de las estructuras hidráulicas. Ante el riesgo potencial de agresividad por cloruros y sulfatos de los suelos circundantes. Los resultados obtenidos han sido muy satisfactorios. 64 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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Como complemento, debemos mencionar que son auxiliares muy buenos para las invecciones o rellenos (grouting), por su efecto plastificante. En el Perú se han usado los de procedencia norteamericana y europea, pero es interesante anotar que el Japón tiene el liderazgo actual en cuanto al desarrollo de estos productos, con versiones sumamente especiales. 5.1.5.- ADITIVOS IMPERMEABILIZANTES Esta es una categoría de aditivos que sólo está individualizada nominalmente pues en la práctica, los productos que se usan son normalmente reductores de agua, que propician disminuir la permeabilidad al bajar la Relación Agua/Cemento y disminuir los vacíos capilares. Su uso está orientado hacia obras hidráulicas donde se requiere optimizar la estanqueidad de las estructuras. No existe el aditivo que pueda garantizar impermeabilidad si no damos las condiciones adecuadas al concreto para que no exista fisuración, ya que de nada sirve que apliquemos un reductor de agua muy sofisticado, si por otro lado no se consideran en el diseño estructural la ubicación adecuada de juntas de contracción y expansión, o no se optimiza el proceso constructivo y el curado para prevenir agrietamiento. Hemos tenido ocasión de apreciar proyectos hidráulicos donde en las especificaciones técnicas se indica el uso exclusivo de aditivos impermeabilizantes, lo cual no es correcto y lleva a confusión pues esta connotación que es subjetiva, la han introducido principalmente los fabricantes, pero en la práctica no son en general otra cosa que reductores de agua. Existe un tipo de impermeabilizantes que no actúan reduciendo agua sino que trabajan sobre el principio de repeler el agua y sellar internamente l estructura de vacíos del concreto, pero su uso no es muy difundido pues no hay seguridad de que realmente confieran impermeabilidad y definitivamente reducen resistencia. 65 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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Las sustancias empeladas en este tipo de productos son jabones, butilestearato, ciertos aceites minerales y emulsiones asfálticas. Otros elementos que proporcionan características de incremento de impermeabilidad son las cenizas volátiles, las puzolanas y la microsílice, que en conjunción con el cemento generan una estructura mucho menos permeable que la normal, pero su uso es más restringido.

5.1.6.- ADITIVOS RETARDADORES Tienen como objetivo incrementar el tiempo de endurecimiento normal del concreto, con miras a disponer de un período de plasticidad mayor que facilite el proceso constructivo. Su uso principal se amerita en los siguientes casos: b) Vaciado complicado y/o voluminoso, donde la secuencia de

colocación del concreto provocaría juntas frías si se emplean mezclas con fraguados normales. b) Vaciados en clima cálido, en que se incrementa la velocidad de endurecimiento de las mezclas convencionales. c) Bombeo de concreto a largas distancias para prevenir atoros. d) Transporte de concreto en Mixers a largas distancias. e) Mantener el concreto 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. La manera como trabajan es actuando sobre el Aluminato Tricálcico 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 se desarrolla a continuación el de hidratación, acelerándose generalmente el fraguado.

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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.

5.1.7.- CURADORES QUÍMICOS Pese a que no encajan dentro de la definición clásica de aditivos, pues no reaccionan con el cemento, constituyen productos que se añaden en la superficie del concreto vaciado para evitar la pérdida del agua y asegurar que exista la humedad necesaria para el proceso de hidratación. El principio de acción consiste en crear una membrana impermeable sobre el concreto que contrarreste la pérdida de agua por evaporación. Hemos creído conveniente incluirlos en este capítulo pues es importante el conocer sus características, ya que se usan bastante en nuestro medio, donde algunos fabricantes locales producen versiones excelentes. Existen básicamente dos tipos de curadores químicos (Ref. 6.8): a) Emulsiones de cera, que al liberar el solvente acuoso dejan una película protectora sobre la superficie. Normalmente son pigmentadas con color blanco para reflejar los rayos solares y reducir la concentración local de temperatura. En otras ocasiones el pigmento es de otro color sólo para poder controlar el progreso de la aplicación. Al cabo de un cierto número de días el pigmento normalmente desaparece. Este tipo de curadores tiene la particularidad que en climas muy cálidos la película de cera permanece en estado semisólido, debido a las temperaturas superficiales del concreto y la acción solar, 67 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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dependiendo su eficacia de la calidad del producto en particular, ya que en algunos esto origina que sean permeables permitiendo la fuga de agua, y en otros constituye una ventaja pues se vuelve menos viscosa la cera y penetra en los poros capilares de la superficie sellándola. Otra particularidad es que normalmente son difíciles de limpiar, por ejemplo en la zona de las juntas de contracción o expansión, donde se necesita tener una superficie limpia para la colocación de sellos elásticos, siendo necesario algunas veces recurrir al arenado para eliminar la capa de curador.

b) Soluciones de resinas sintéticas en solventes volátiles, que crean el mismo efecto de una capa de laca o pintura sobre el concreto, sellándolo. A diferencia de los anteriores, a mayor temperatura, el solvente se volatiliza más rápido y la película protectora se vuelve más rígida, dependiendo su eficacia del contenido de sólidos en la solución. Se fabrican también con o sin pigmento y normalmente se pueden limpiar con escobilla metálica o con gasolina. En cualquiera de los casos, es necesario hacer pruebas de la eficiencia del curador de acuerdo a como lo recomienda el ACI 318 (Ref. 6.9) obteniéndose probetas cilíndricas de concreto, aplicándoles el curador de igual manera como se hace con las estructuras y dejándolas de obra para que estén sometidas a las mismas condiciones ambientales. Paralelamente se curan bajo condiciones controladas en laboratorio, otra serie de cilindros del mismo concreto, ensavándose ambas series a los 28 días. Se considera que el sistema de curado es efectivo si la resistencia de las curadas en obra es mayor o igual al 85% del f´c de las curadas en condiciones controladas, no siendo necesario el cumplimiento de esta condición si la resistencia de las curadas en obra supera en 35 kg/cm2 al f´c especificado. La colocación de estos productos con pulverizador, brocha o rodillo de acuerdo al caso particular, debe realizarse lo antes posible luego del desencofrado, mojando previamente el concreto para reponer pérdidas de agua, que hayan ocurrido antes de la operación de curado. Cuando se aplica sobre superficies frescas expuestas, debe ejecutarse apenas haya desaparecido el agua superficial o esté por desaparecer. 68 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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5.1.8.- ADITIVOS NATURALES Y DE PROCEDENCIA CORRIENTE Esta es una clasificación que hemos introducido para hacer conocer algunos productos de uso o disponibilidad común, que actúan modificando propiedades del concreto y que ofrecen una fuente potencial de investigación local para desarrollar aditivos baratos. 5.1.8.1.- ACELERANTES El azúcar en dosificaciones mayores del 0.25% del peso del cemento, la urea, el ácido láctico de la leche, el ácido oxálico que se halla en muchos productos comerciales que sirven para quitar manchas y limpiar metales. 5.1.8.2.- INCORPORADORES DE AIRE. Los detergentes, las piedras porosas de origen volcánico finamente molidas, las algas.

5.1.8.3.- PLASTIFICANTES RETARDADORES Los siguientes productos en porcentajes referenciales relativos al peso del cemento: El almidón (0.10%), el bicarbonato de sodio (0.14%), el ácido tartárico (0.25%), la celulosa (0.10%), el azúcar ( 0.25%), resinas de maderas. Para concluir, debemos mencionar que las normas ASTM C260 y C-494 establecen los requisitos que deben cumplir los aditivos para poder emplearse en concreto, siendo una herramienta útil para verificarlos, pero que no reemplaza a la prueba efectiva con el cemento, la mezcla y las condiciones de obra particulares que enfrentemos, en que debe cuidarse de comprobar su efectividad en forma científica, evaluando con métodos y pruebas estándar las propiedades que se modifican , de manera de poder cuantificarlas y obtener conclusiones valederas.

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RECOMENDACIONES:

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Algunos aditivos no toleran la exposición a temperaturas de congelación mientras se almacenan y se vuelven inútiles; pero otros requieren descongelación y remezcalado y muy pocos son afectados por las temperaturas de congelación Los aditivos cuyo comportamiento se conoce cuando se emplean separadamente, pueden no ser compatibles cuando se utilizan juntos, por esta razón es esencial una prueba de mezcla para cualquier combinación de aditivos. Al ser descargados dentro de la mezcladora los aditivos, no solo se han de medir exactamente, también es importante que sean descargados de manera adecuada durante el ciclo de mezclado y en la dosificación correcta. los cambios en el procedimiento de mezclado pueden afectar el comportamiento de los aditivos. Los aditivos cuyo comportamiento se conoce por experiencia a temperatura normal del ambiente pueden comportarse de manera diferente a temperaturas muy altas o muy bajas. Es importante saber si algún aditivo que se va a usar contiene cloruros, porque generalmente, se especifica un límite sobre el 70 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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contenido total de iones de cloruro en la mezcla de concreto, de manera así que se han de tener en cuenta todas las fuentes de cloruro. aun los llamados “aditivos libres de cloruro” pueden tener cantidades pequeñas que se originan a partir del agua empleada en la manufactura del aditivo. Los aditivos deben ser evaluados para analizar su compatibilidad con los cementos, con las prácticas de construcción, las especificaciones de trabajo y las ventajas económicas antes de ser utilizados.

CONCLUSIONES

En el trabajo realizado llegamos a las siguientes conclusiones: Conclusiones de aditivos:

 Un aditivo se define como un producto químico que se agrega a la mezcla de concreto en cantidades no mayores de 5% por masa de cemento durante el mezclado o durante una operación adicional antes de la colocación del concreto. Los aditivos pueden ser orgánicos o inorgánicos en cuanto a su composición pero su carácter químico, que difiere del mineral, es su característica esencial.  Los aditivos se emplean para aportarle propiedades especiales al concreto fresco o endurecido, pueden mejorar las características 71 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO CAMPOS SANCHEZ

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de durabilidad, trabajabilidad o resistencia de una mezcla dada de concreto.  Los aditivos son utilizados para vencer difíciles situaciones de construcción, como son los vaciados (colados) en clima caliente o frío, los requerimientos del bombeo, los requerimientos de resistencias tempranas o las especificaciones de una relación agua/cemento muy baja  Los aditivos se clasifican por su función en el concreto según la norma ASTM C 494-92 su clasificación es la siguiente: Tipo A Reductores de agua, Tipo B Retardantes, Tipo C Acelerantes, Tipo D Reductores de agua y retardantes, Tipo E Reductores de agua y acelerantes, Tipo F Reductores de agua de alto rango o superfluidificantes, Tipo G Reductores de agua de alto rango y retardantes o superfluidificantes y retardantes.

BIBLIOGRAFIA  www.capeco.com

 Hormigón – Manuel Fernández Canovas  www.concytec.gob.pe

 Aditivos – ICH  www.asocem.org.pe  INTERBANK. Reporte sectorial. Perú, 2008

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 Laboratorio De Ensayo De Materiales – FIC – UNI Tecnología del

concreto para Residentes, Supervisores y Proyectistas  www.construaprende.com/trabajos/t2  www.monogafias.com  La Naturaleza Del Concreto ……………………...Héctor Gallegos  Naturaleza Y Materiales Del Concreto………….. Enrique Riva López -

ACI PERU

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