Aditivos para Concreto y Mortero - CEC-FIC-UNIcecfic.uni.edu.pe/archivos/concreto/Aditivos para...

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BU Concrete - Sika Perú S.A.

Aditivos para Concreto y

Mortero

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Tecnología del Concreto - Aditivos Agenda

Información general - definición

Información detallada:

plastificantes / superplastificantes

retardantes

acelerantes

incorporadores de aire

Impermeabilizantes

Cuardores

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Sika Group

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Sika Group – History

• Fundada en 1910 por Kaspar Winkler

• A través de crecimiento constante ha llegado a ser uno de los líderes en el mundo como proveedor de productos químicos para la construcción.

• Enfasis en innovativas soluciones y sistemas integrados.

• Comprometidos con el medio ambiente y la gente

• Valor agregado para sus clientes

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Sika Group 2012

Sika tiene filiales en 70 países – 6 Regiones

Sika Perú desde 1995

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Mayores Innovaciones en aditivos para

Concreto, Mortero y Cemento

1920 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 1910

Sika es fundada y lanza su primer producto: Sika®-1 un

aditivo impermeabilizante para concreto y mortero

1930

Sika introduce Plastiment ® un set-retarding,

mejorador de resistencia por reducción de

agua.

Primer polímero Super Plastificante Sikament® 10 Acelerador Alkali Free para Shotcrete Sigunit® AF

Sika lanza Sika Rapid® patente Tecnológica de

Aceleradores de endurecimiento (NOVA Award)

Sika ViscoCrete® polycarboxylate polymer based High-

Range Water Reducers

Sigunit® Acelerador en polvo para Shotcrete.

Primer acelerador líquido para Shotcrete Sigunit® L

• SikaGrind® Ayudantes de Molienda y Mejoradores de

Cemento

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Agregados (70%) Agua

(18%) Cemento (9%)

Adiciones

(1.5%)

Aditivos

(0,5%) Aire

(1%)

Vol.-

%

Qué es el concreto?

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Qué es un aditivo?

Todos los estandares y guías definen los aditivos para

concreto en diferentes maneras y formas, pero en

esencia todos las descripciones son iguales:

Material que se adiciona en pequeñas

proporciones (en relación al peso del cemento y/o

adciones) durante el proceso del mezclado del

concreto para cambiar una o varias

caracteristicas del mismo en estado fresco o

endurecido.

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La química al servicio

de la construcción !

Líquido o polvo que se utiliza para:

• Darle al concreto una

propiedad que no tiene.

• Modificar alguna de las que

tiene.

• En forma económica o

funcional.

Qué es un aditivo?

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Por qué usar aditivos?

• Con el fin de influir y cambiar las características del concreto en

estado fresco como en estado endurecido y por lo tanto el cumplir

con los requimientos y especificaciones del cliente.

• Mejorar la calidad.

• Mejorar la trabajabilidad, los tiempos de vaciado y desencofrado.

• Mejoras esteticas.

• Razones técnica: estructuras más resistentes y durables.

• Razones económicas.

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Aditivos químicos reductores de agua y controladores de

fraguado – ASTM C 494

Tipo Clasificación

A Reductores de agua - Plastificantes

B Retardantes

C Acelerantes

D Plastificantes – Retardantes

E Plastificantes – Acelerantes

F Reductores de agua de alto poder – Superplastificantes

G Superplastificantes - Retardantes

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Reductores de agua – Plastificantes (Tipo A)

Reductores de agua de alto poder – Superplastificantes

(Tipo F)

Aditivos para:

• Reducir el agua de amasado.

• Aumentar el asentamiento.

• Reducir el agua de amasado y aumentar el

asentamiento.

Plastificantes

• Reducen agua de amasado en 5 – 12%

Superplastificantes

• Reducción de agua de amasado mayor al 12%

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0,0%

5,0%

10,0%

15,0%

20,0%

25,0%

0 0,2% 0,4% 0,6% 0,8% 1,0% 1,2% 1,4% 1,6% 1,8%

Dosage

Wate

r re

du

cti

on

%

Reductores de agua – Plastificantes (Tipo A)

Reductores de agua de alto poder – Superplastificantes

(Tipo F)

0,0%

5,0%

10,0%

15,0%

20,0%

25,0%

0 0,2% 0,4% 0,6% 0,8% 1,0% 1,2% 1,4% 1,6% 1,8%

Dosage

Wate

r re

du

cti

on

%

Pla

sti

fic

an

te S

up

erp

las

tifi

can

te

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Reducción de agua (calidad)

asentamiento

(trabajabilidad)

Concreto

de

referencia

2. Posibilidad

mejorar la calidad

1.

Po

sib

ilid

ad

mejo

rar

el

asen

tam

ien

to

Plastificantes y superplastificantes

Modo de acción

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Plastificantes – Superplastificantes (Tipos A y F)

• Para uso en invierno o estaciones intermedias.

Plastificantes – Superplatificantes con retardante (Tipos D

y G)

• Para uso en verano y/o bajo condiciones de calor.

• Cuando se requiera mantenimiento de trabajabilidad por

buen tiempo (transporte).

Plastificantes con acelerante (Tipo E)

• Para uso en invierno y/o bajo condiciones de frio.

• Cuando se requiera altas resistencias tempranas.

• Para concretos prefabricados.


Usos

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Productos

Reducción de agua

1930: Plastiment Lignosulfonatos hasta 10%

1980: Sikament Naftalenos hasta 20%

2000: ViscoCrete Polycarboxilatoss hasta 40%

2010: SikaPlast Nafta-Polycarbox. Hasta 30%

Desarrollo de plastificantes y superplastificantes:

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Plastiment

Alt

a

Trabajabilidad Desarrollo de f’c a edad temprana R

ed

ucció

n d

e a

gu

a

Ag

ua

SikaPlast

Sikament

Viscocrete


Aplicaciones

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Premezclado Verano

Alt

a

Desarrollo de f’c temprana r

ed

ucció

n d

e a

gu

a

Baja

Premezclado Invierno

Premezclado y Prefabricado

Autocompactante

Trabajabilidad


Aplicaciones

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Retardantes – Tipo B

Aditivos que retardan el inicio de fragua del concreto.

El mantenimiento de la trabajabilidad del concreto se

extiende debido al retardo del inicio de la fragua.

Algunos retardantes que tienen retardo prolongado

son utilizados en shotcrete.

Se debería utilizar en concretos masivos con largos

tiempos de instalación.

Durante el verano o lugares donde la temperatura

ambiental es elevada.

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20

20 °C

Fase I Fase II Fase III

Junger Beton Erhärteter Beton Concreto

Fresco

Concreto

Joven

Concreto

Endurecido

4-6 horas 24 horas

setting


Requisitos ASTM C494

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Fragua y rigidez

Tiempo de fragua

Reacción: Los retardantes conducen a la precipitación

de las conexiones de calcio, por lo tanto previenen la

hidratación.

Efectos: El concreto se mantiene trabajable por horas,

pero va ganando rigidez lentamente durante este

tiempo.

Aplicación: Principalmente para concreto estructural.

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Fragua y rigidez

Estabilizador de consistencia

Reacción: Retarda la acción de los aluminatos, por lo

tanto previene el inicio de fragua y la rigidez es obstruida.

Efecto: El concreto se mantiene trabajable por horas.

Aplicaciones: Principalmente para shotcrete.

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23

Tiempo

Temp. C°

retardado

acc. retardado

C° normal

fragua

acelerado


Forma de accion

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Factores que influyen

• Temperatura ambiental y del concreto: el incremento

de estas temperaturas cortan el efecto de los

retardantes y la reducción de estas temperaturas

extiende el retardo.

• Relación a/c: para bajas a/c la hidratación es más

rápida y por ende el retardo es mas corto.

• Tipo de cemento:

• Cemento Portlando, puro: reduce el efecto de

los retardantes.

• Cementos adicionados: extienden el efecto de

los retardantes.

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Factores que influyen

• Volumen de concreto: el volumen de concreto no

tiene influencia con los retardantes siempre y cuando

este se haya adicionado de una sola a todo el

volumen.

• Transporte, almacenamiento y colocación.

• Dosis del retardante.

• Momento de la adición del retardante.

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Productos

Plastiment TM 12

Plastiment TM 14

Sika Tard PE - Shotcrete

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Acelerantes – Tipo C

Definición

Acelerantes son aditivos, que aceleran el

tiempo de fragua y/o las resistencias a

tempranas del concreto o shotcrete. Hay

productos, que pueden intervenir en la

hidratación del cemento. El efecto de los

aditivos acelerantes de fragua es diferente a

los aditivos acelerantes de resistencias o

aditivos anticongelantes.

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Usos

• Para lograr rápidas resistencias:

• Cuando haya requerimientos de resistencias a

edades tempranas.

• Para rápida aplicación de cargas.

• En bajas temperaturas:

• Durante la temporada de invierno.

• Condiciones ambientales (sierra, montaña).

• Shotcrete:

• Para fraguas muy rápidas y altas fuerzas de

adhesión.

• Para lograr capas más gruesas.

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Tipos

Acelerante de fragua

• Reduce el tiempo de inicio de fragua.

• Incrementa las resistencias iniciales.

• Para shotcrete: Sigunit.

• Para prefabricados y resistencias a edades

tempranas: Sika Rapid.

Acelerante de resistencia

• Aceleran las resistencias inciales con o sin mover

el tiempo de fraguado.

• Para plantas concreteras en tiempos de invierno

fuertes o climas muy frios.

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Modo de acción

Los acelerantes trabajan diferente:

• Causan una reacción más rápida de las fases del

clinker (hidrolisis del C3A y C3S).

• Conducen a un incremento en el suministro de

iones OH y Ca en el agua adicionada.

• Forman cristales adicionales (Ca-silicatos, -sulfatos

y –aluminatos).

Los acelerantes promueven así la recristalización de los

componentes del cemento:

• Mediante la ejecución más rápida del proceso de

hidratación individual, se libera más calor de

hidratación, lo que protege al concreto en caso de

congelamiento.

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31

Tiempo

Temp. C°

Ganancia de resistencia

más rápida despues de la

fragua final

No pierde

trabajabilidad!

Tiempo de fragua no

varía

Temperatura máxima se

mantiene


Modo de acción – acelerante de resistencias

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Modo de acción – acelerante de resistencias

• Altas resistencias tempranas se desarrollan luego de

finalizada la fragua del cemento (depende mucho del

tipo de cemento).

• Normalmente poca o nada de pérdida de

trabajabilidad.

• Resistencia final es igual a la de un concreto sin este

acelerante.

• Posibilidad de incremento de fisuras.

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33

Temperatura máxima no

cambia

Mayores f´c tempranas debido

a fragua más rápida

Pierde

trabajabilidad!

Temp. C°

Tiempo

Fragua inicial y final varia


Modo de acción – acelerante de fragua

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Modo de acción – acelerante de fragua

• Rápida fragua en minutos o pocas horas.

• Actualmente poco trabajabilidad después de adicionar

a la mezcla.

• Rápido desarrollo de resistencias en horas.

• Resistencia final puede reducirse, dependiendo del

tipo de acelerante utilizado.

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Tiempo

F´c

Acelerante de fragua

Shotcrete

Sigunit®

Acelerante de f´c

Concrete

SikaRapid®-1

Concreto de referencia

Tie

mp

o d

e fr

agu

a


Acelerante – modo de acción - comparación

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Acelerante - efectos

Dosificación: a mayor dosis mayor es la aceleración y el

desarrollo de calor de hidratación.

Temperatura: La temperatura del concreto, los

enconfrados y aire por lo general ejercen un pequeño

efecto en el efecto de los acelerantes.

Cemento: Tipo y edad del cemento pueden afectar el

tiempo de fragua, además debemos considerar la

temperatura del cemento.

Dimensiones de construcción: Pequeños volumenes

pueden generar menor calor de hidratación que grandes

volumenes y por ende un desarrollo más lento de

resistencias.

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Productos

Sika 2 – Ultra rápidp

Sika 3

Sika 5

Sigunit – Shotcrete

Sika Rapid 1

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Aditivos incorporadores de aire

Uso

El daño del concreto se produce debido a la congelación y

descongelación cíclica del agua que ha sido absorbido por succión

capilar. La destrucción del concreto se debe al aumento en el

volumen de agua (hielo) en las capas de hormigón exteriores.

Para minimizar o elminar este efecto debemos incorporar burbujas

de aire de tamaño controlado.

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few large voids

many small voids

ice pressure

air void

capillary water

¿Por qué usarlo?

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Descripción del funcionamiento

• Incrementa la resistencia a ciclos de congelamiento

y deshielo mediante la creación de espacio para la

expansión del agua congelada.

• Introduce una cantidad específica de burbujas de

aire en el concreto de manera física.

• Burbujas de aire de pequeños tamaños controlados

(0.02 – 0.3 mm) bien distribuidas y esféricas.

• Las burbujas de aire se introducen durante el

proceso de mezclado y permanecen en el concreto

después que este ha endurecido.

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Tipos de burbujas de aire y su influencia

Burbujas de Gel

Tamaño: 2 – 4 x 10-6 mm

Influencia: - Parte de la pasta de cemento

- No tienen influencia en ciclos de hielo y

deshielo.

- La cantidad depende del contenido de

aire del cemento y la fase de hidratación.

Burbujas capilares

Tamaño: 10-5 – 10-3 mm

Influencia: - Parte del agua que no es usada en la

hidratación del cemento.

- Influencia negativa en ciclos de hielo y

deshielo.

- La cantidad depende del ratio a/c.

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Tipos de burbujas de aire y su influencia

Burbujas de aire incorporadas artificialmente

Tamaño: 0.02 – 0.3 mm

La cantidad depende de la dosis utilizada.

Influencia: - Incorporadas artificialmente.

- Influencia positiva en ciclos de hielo y

deshielo.

Burbujas de compactación

Tamaño: 0.5 - 10 mm

La cantidad depende de la manipulación

Influencia: - Resulta de una insuficiente o mala

compactación.

- Influencia negativa en ciclos de hielo y

deshielo.

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0,10 mm

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Incorporadores de aire - Efectos

Concreto en estado fresco

• Incrementa la trabajabilidad.

• Posibilidad de reducir el contenido de material

fino.

• Mejora la bombeabilidad.

• Menor exudación.

• Reduce la segregación.

• Posibilidad de reducción de agua.

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Incorporadores de aire - Efectos

Concreto en estado endurecido

• Incrementa la resistencia a ciclos de

congelamiento y deshielo.

• Reduce la resistencia a la compresión (+1% de

aire incorporado -3% f´c) .

• Reducción de la absorción capilar (reducción de la

absorciónde agua).

• Mejora la estanqueidad y la impermeabilización.

• Incrementa la resistencia a ataques químicos.

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Factores que influencia la incorporación de aire

Relación a/c

• Alta a/c buerbujas mas grandes y flotantes

• Muy baja a/c dificultad para ingreso de burbujas

(concreto muy rígido)

Tipo y contenido de cemento

• Grado de fineza cemento molido grueso es mejor

que el cemento molido muy fino.

• Contenido Poco cemento mejor que mucho

cemento (solo para incorporar aire, no para

durabilidad)

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Agregados

• Agregados redondeados incrementan la incorporación

de aire.

• Granulometría muy importante sobre todo en tamaños

menores al tamiz N° 16 (1.0 mm):

• 0.0 – 0.1 mm: incorporación de aire inhibido.

• 0.1 – 0.2 mm: no influye.

• 0.2 – 0.5 mm: apoya a la incorporación de aire.

• 0.5 – 1.0 mm: poca influencia

• 1.0 – 32 mm: baja el contenido de aire.

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Dosificación y proceso de mezclado

• Dosificación: con el agua de amasado a la mezcla de

concreto.

• Tiempo de mezclado: min. 90 segundos.

• Intensidad de mezclado.

• Tipo de mezclador.

Transporte y manipulación

• Transportes largos: pequeñas pérdidas de burbujas de

aire y alargamiento de las mismas.

• Alto lugar de colocación: pequeñas pérdidas de

burbujas de aire y alargamiento de las mismas.

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Temperatura y presión atmosférica

• Temperatura óptima 15°C.

• Alta o baja temperatura: bajo contenido de burbujas de

aire y burbujas de tamaños muy pequeños.

• Baja presión: Incrementa el contenido y tamaño de las

burbujas de aire.

Otros aditivos

• De preferencia usar permitidas por la especificación del

productor.

• Combinar con aditivos incompatibles puede cambiar el

efecto del incorporador de aire.

• Algunos aditivos para concreto pueden reducir o

neutralizar el efecto del incorporador de aire.

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Incorporadores de aire

Productos

Sika Aer

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Impermeabilizantes

Ayudan a evitar el paso del agua a través del concreto

por:

• Planchas de cubiertas o

sótanos.

• Cimentaciones en zónas

húmedas.

• Tanques.

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Impermeabilizantes

Funcion

Reducen el paso del agua,

cerrando capilares

Disminuyendo la

penetración de agua al

concreto:

• Lluvias.

• Del Suelo

CAPILAR

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Impermeabilizantes

Productos

Sika 1

Sika 1 en polvo

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Curadores Definición

El concreto pierde agua por la

superficie.

Para evitar esta rápida pérdida de

agua existen 2 opciones:

• Mantener continuamente húmeda

la superficie. O

• Aplicar una membrana

que reduzca esta

excesiva salida.

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Curadores Definición

Para obtener un buen concreto es esencial el uso de

curadores, ya que la resistencia dependerá de la forma

en que el concreto pierda agua.

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Curadores Producto

Sika Antisol S

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Se nos queda por ver: • Inhibidores de corrosión.

• Modificadores de viscosidad.

• Fibras de acero y polipropileno.

• Agentes espumantes.

• Aditivos para concreto seco.

• Aditivos expansores.

• Aditivos para controlar contracción.

• Desmoldantes.

• Grouts.

• Epóxicos.

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• Cuando utilice un producto en su

construcción, lea primero la

información técnica y/o consultenos

para ayudarle a obtener el mejor

resultado.

• No olvide que la Asistencia Técnica

Sika esta a su disposición y no tiene

costo !

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Los expertos en concreto !

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Muchas gracias!

Ing. Carlos Gómez Pereyra

[email protected]

Cel: 942156224 RPM: *0030872

Telf.: 6186060 Anexo: 414

mailto:[email protected]

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