ADITIVOS PARA EL CONCRETO

DEFINICIN

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 propsito de producir una modificacin en el comportamiento de] concreto en su estado fresco y/o en condiciones de trabajo. Esta definicin excluye, por ejemplo, a las fibras metlicas, las puzolanas y otros. En la actualidad los aditivos permiten la produccin de concretos con caractersticas diferentes a los tradicionales, han dado un creciente impulso a la construccin y se consideran como un nuevo ingrediente, conjuntamente con el cemento, el agua y los agregados.

Por qu utilizar aditivos?Los aditivos se emplean para aportarle propiedades especiales al concreto fresco o endurecido. Los aditivos pueden mejorar las caractersticas de durabilidad trabajabilidad o resistencia a una mezcla dada de concreto. Los aditivos son utilizados para vencer difciles situaciones de construccin, como son los vaciados (colados) en clima caliente o frio, los requerimientos del bombeado, los requerimientos de resistencia temprana o las especificaciones de una relacin agua/cemento muy baja.Condiciones de empleoLos aditivos utilizados debern cumplir con los requisitos de las normas ASTM O ITINTEC correspondienteSu empleo beber estar indicado en las especificaciones de proyecto, o ser aprobado por la supervisin.El empleo de aditivo incorporado res de aire es obligatorio en concretos que, en cualquier etapa de su vida, pueden estar expuestos a temperaturas ambientales menores de oc. En otros casos, el empelo de estos aditivos solo es obligatorio cuando puede ser la nica alternativa para lograr los resultados deseados.El empleo de aditivos no autoriza a disminuir el contenido de cemento seleccionado para la unidad cubica del concreto.

TIPOS DE ADITIVOS, NORMALIZACIN

Los aditivos pueden clasificarse tentativamente segn las propiedades que modifican en el concreto fresco o endurecido. EN ESTADO FRESCO: Incrementar la trabajabilidad sin aumento de agua o reducir el contenido de agua con trabajabilidad. Retardar o acelerar el fraguado. Modificar el asentamiento. Disminuir la exudacin Reducir la segregacin Mejorar la actitud al bombeo

En el concreto endurecido: Acelerar la ganancia de resistencia temprana. Incrementar la resistencia. Mejorar la durabilidad frente a exposicin severa, Disminuir la permeabilidad. Producir expansin o controlar la contraccin. Incrementar la adherencia con las barras de acero de refuerzo. Impedir la corrosin de las barras de refuerzo. Controlar la reaccin lcali-agregado

Condiciones en el empleo del aditivoLos aditivos deben de cumplir con los requisitos de las normasSeleccionadas y las especificaciones de la obra, debiendo prestar atencin a las recomendaciones de fabricante y/o distribuidor de aditivoLas siguientes normas ASTM cubren los tipos o clases de aditivos de uso corriente Aditivo incorporado res de aire ASTM C 260 Aditivos reductores de agua y controladores de fragua ASTM C 494 Cloruro de calcio ASTM D98 Aditivos a ser empleados en la produccin de concreto muy sueltos ASTM C 1017

TIPOS DE ADITIVOS PARA EL CONCRETO

Aceleran t de fraguasAditivos que se adiciona al mortero, concreto o pastas de cemento para lograr resistencia y trabajabilidad y cuando se desee poner a servicio un piso rpidamente.

2

Aceleran te de fragua ultra rpida, especial para tapar fugas de agua a presin o para trabajar en zonas donde hay presencia de agua (napas freticas superficiales).

3

Aceleran te para concreto armado, mortero y pastas con elevada ganancia del fc inciales, sin cloruros. Dosis desde lt. Por bolsa de cemento en el agua de amasado.

5Aceleran t con cloruro para concreto ciclpeo, mortero y pastas, con elevada ganancia del fc iniciales. Dosis 1/3 Gln. Por bolsa de cemento.

EstructurasExcelente aceleran t para concreto armado con altas ganancias tempranas de fc. Para vaciados a temperaturas normales o bajas. Todo tipo de cemento. Sin cloruros ni lcalis. En climas fros funciona como anticongelante.

Tnel LAAditivo lquido que no contiene cloruros ni sustancias incompatibles con el concreto y acero; su aplicacin es reducir el tiempo de fraguado y acelerar el desarrollo de las resistencias mecnicas inciales por va seca y hmeda.Tnel CaEs un aceleran t lquido ultra rpido, diseado especialmente para morteros y concretos proyectados por va seca y hmeda, produciendo elevadas resistencias inciales.PlastificantesAditivo que se adiciona al concreto, mortero o pastas de cemento para lograr resistencia y trabajabilidad o la reduccin del agua.

PlastPlastificante reductor de agua, con ello mayor fc (resistencia a la compresin). Ideal para lograr un concreto cara vista de calidad.

Sper PlastPara elaborar concretos fluidos con altas resistencias reductor de agua de alto rango, se puede lograr reducciones de agua hasta el 30 % con igual asentamiento.

Retardan tsLos aditivos retardan ts son productos que se adicionan a las mezclas del mortero, concreto y pasta de cemento para retardar su fraguado. Se utiliza en climas de altas temperaturas y para transportar concreto a largas distancias. RetardPlastificante retardador y reductor de agua para vaciados en climas calurosos.

Plast RetPlastificante retardador y reductor de agua para vaciados en climas calurosos.

RentramplastPlastificante con aire incorporado y retardador para vaciados en climas calurosos. Brinda flexibilidad al concreto para resistir cambios bruscos de temperatura (hielos-deshielos) o excesos de asoleamiento.

Incorporado res de AireLos incorporado res de aire se utiliza en concretos que estn expuestos a cambios bruscos de temperatura, brindando flexibilidad al concreto.

EntrampaireIncorporador de aire que brinda plasticidad y flexibilidad al concreto lo que evita su fisura miento con los cambios bruscos de temperatura (hielo y deshielo).

EntramplastEs un impermeabilizante y plastificante, reductor de agua y entrampador de aire para concretos y morteros.

Inhibidores de corrosinProducto que se adiciona en la mezcla para evitar que la estructura metlica del concreto en cimentaciones, columnas y vigas se oxide por accin de la humedad del medio como por ejemplo en las casas de playa o construcciones que estn expuestas a napa fretica alta.

Inhibidor de corrosinAditivo que impide la corrosin del acero de refuerzo en el concreto. No afecta las propiedades del concreto como: resistencia a la compresin, impermeabilidad y otros.ExpansivosEn un producto que dosificado en la mezcla del concreto evita la contraccin del concreto manteniendo su volumen original de la mezcla, teniendo como resultado un concreto de altas resistencias (inciales y finales), mas trabajable, soportando vibraciones e impactos. Especialmente diseado para reparacin de pisos, inyeccin de elementos estructurales, rellenos de bases de maquinarias, relleno de huecos mayores a 10cm. Pisos con refuerzo de acero, etc.

ChemallenaAgregado de mineral fino que contrarresta el efecto de la retraccin de fragua. Brinda resistencia al concreto para soportar impactos y vibracin de maquinarias y equipos. Ideal para grouting.

GroutMortero de alta resistencia para Grouting como base de maquinarias y para anclajes viene listo para usar. Slo se agrega agua.

Grout EpxicoSistema epxico de tres componentes 100% slidos, de alta resistencia diseado el para anclaje de elementos estructurales y como base para equipo pesado.

Morteros ListosTal como indica su nombre, slo se debe adicionar agua a estos morteros, obteniendo una mezcla trabajable y de mayor resistencia. Su usos son diversos como tarrajeos en viviendas, cisternas, acabados en placas de concreto, etc.

Listo Piso AutonivelanteMortero Autonivelante para pisos interiores de trnsito medio

Listo Tarrajeo ImpermeableMortero para tarrajeo con impermeabilizantes Chema, que sellan los poros capilares del tarrajeo, evitando la presencia de humedad y salitre

Listo TarrajeoMortero para tarrajeo de gran performance y resistencia por su mayor contenido de cemento.

Endurecedor de PisosAgregados que se dosifican en la ltima etapa de las losas para obtener superficies con alta resistencia a la abrasin y al impacto, superficies duras, antideslizantes y econmicas. Su uso va desde peldaos de escaleras, rampas, pasadizos de trnsito intenso hasta plataformas de carga y descarga, trnsito pesado de vehculos y acueductos y canales que conducen lquidos con alto contenido granular.

ChemaduroEndurecedor no metlico de pisos de concreto para usos industriales o zonas de alto trnsito. Dosis 2.5 kg a 3.5 por m2.

Reductores de RajadurasSon productos que se adicionan o se aplican en un concreto para disminuir y detener la formacin de grietas causadas por la contraccin plstica, el asentamiento del concreto y por cambios bruscos de temperatura. Su uso va desde la construccin y reparacin de losas, concretos donde tendr cambios bruscos de temperatura.

Chema Fibra UltrafinaFibra de nylon o polipropileno que acta como refuerzo tridimensional en el concreto. Reduce las rajaduras en un 70% como mnimo.Dosis 0.400 kg x m3.

PatchListo para usar, mortero pre dosificado, slo necesita agua, especial para parchar losas de concreto, rajaduras y desnivelesUSOS DE LOS ADITIVOS EN EL CONCRETO.

Los aditivos se han empleado en el concreto y en los morteros desde hace mucho tiempo, sin embargo cada da surgen nuevos productos a medida que se presentan avances tecnolgicos en la qumica de estas sustancias, por lo que cualquier clasificacin de aditivos pudiera quedar obsoleta con el paso del tiempo. Al emplearse un aditivo se debe tomar en cuenta los efectos colateralesquepuedegenerar,losefectoscolateralespuedensernodeseables,aunqueen ocasiones pueden aprovecharse correctamente si se est prevenido. La siguiente es una listasugerida por el ACI, incluye algunos de los usos que han tenido los aditivos en la industria de la construccin de estructuras de concreto:

1. Mejorar la trabajabilidad de las mezclas de concreto.- El objetivo general es lograr que elconcretopuedasertransportado,colocado,vibradoyacabadosinproblemasde segregacin.

2. Acelerar la ganancia en resistencia a edades tempranas.- Cualquiera que sea el motivo de carcter constructivo (descimbrado rpido por escasez de cimbra, urgencia por poner la obra en servicio, etc.), se busca en este caso lograr que el concreto gane resistencia rpidamente.

3. Aumentar la resistencia. Generalmente esto se lograreduciendo la relacin agua- cemento (menos agua), sin detrimento en la consistencia de la mezcla.

4. Retardar o acelerar el fraguado inicial.- Especialmente en climas extremosos resulta benfico el retrasar (clima caluroso), o acelerar (clima fro) el fraguado inicial para dar el tiempo adecuado en los trabajos de colocacin y acabado del concreto.

5. Retardar o reducir el calor de hidratacin.- Especialmente cuando las condiciones climticas pueden incidir en la generacin de un exagerado calor de hidratacin y de un agrietamiento nocivo.

6. Modificacin del tiempo de sangrado o la capacidad de sangrado. Los beneficios que sebuscanestnestrechamenterelacionadosconlastcnicasdeacabadoy/ola uniformidadque se busca en la capa superficial de concreto.

7. Aumentar la durabilidad.- Se busca en este caso que el concreto resista sin deterioro las inclemencias del tiempo (resistencia al intemperismo), esta proteccin se debe dar aLos concretos que estarn al aire libre.

8. Control de la expansin producida por la reaccin lcali-agregado.

9. Disminuir el flujo capilar del agua en el concreto.

10. Mejorar la impermeabilidad del concreto.

11. Fabricacin de concreto celular. El aditivo favorece la creacin de una estructura celular (porosa) que disminuye notablemente el peso volumtrico del material, reduce consecuentemente la resistencia del concreto.12. Favorecer la bombeabilidad del concreto, la penetracin en cavidades y la reduccin del problema de segregacin en los morteros para relleno (grouts).

13. Provocar ligeras expansiones compensadoras en el concreto, especialmente cuando se aplica en morteros que se emplean para el relleno de ductos en concreto pre esforzado, en morteros para asentamiento y nivelacin de maquinaria, o en todo tipo de rellenos de huecos en el concreto endurecido.

14. Aumento de adherencia entre el concreto y el acero de refuerzo.

15. Aumento de adherencia entre el concreto viejo y el concreto nuevo.

16. Dar color al concreto o al mortero.

17. Inhibir la corrosin del acero de refuerzo.

18. Controlar el agrietamiento.

19. Favorecer los trabajos de acabado o texturizado en el concreto.

EFECTOS DE LOS ADITIVOS EN EL CONCRETO.

Es muy importante el considerar que el uso de los aditivos no es una panacea, la mayora de ellos tienen efectos colaterales que deben ser bien comprobados y entendidos, pues pueden ser motivo de errores en la construccin. La Tabla 10.1 muestra algunos tipos de aditivos y sus efectos primarios y secundarios, este tipo de tablas son proporcionadas por los fabricantes y deben ser motivo de investigacin cuidadosa para delimitar el alcance de los efectos previstos por ellos.

Como se puede observar en la Tabla 10.1, casi todos los aditivos presentan ms de un efecto secundario, lo cual puede parecer muy problemtico, sin embargo no lo es tanto si se tiene la precaucin de investigar previamente la dosificacin de estas sustancias. Generalmente los fabricantes de aditivos recomiendan dosis para usos normales, por lo que no resulta muy complicado determinar las cantidades adecuadas para el trabajo en cuestin considerando una determinada marca. Como los aditivos producen los efectos deseados reaccionando con el cemento y el agua de mezcla (se supone que los agregados deben ser inertes), es conveniente considerar el efecto que se puede tener con un cambio en el tipo y marca del cemento a usar, puede ser que se logren ptimos resultados revisando estos factores, o tambin que se detecte alguna incompatibilidad. A continuacin se describen separadamente algunos de los aditivos ms comunes en la construccin.

CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO

Muestra algunos elementos de la distribucin normal aplicables.

El Parmetro Resistencia a la Compresin y su Distribucin Normal.

En la figura X representa la resistencia promedio cuya posicin coincide con la del origen para la variable estandarizada Z, otros puntos de la variable resistencia estn expresados en funcin de la desviacin estndar (s ), sta desviacin estndar se calcula de un nmero de resultados lo suficientemente grande para estimar adecuadamente el parmetro poblacional. Las reas bajo la curva normal indican probabilidades de ocurrencia. Cuando se disean las mezclas de concreto se debe ejercer un buen control de calidad sobre los factores que inciden en el comportamiento de la variable resistencia. Otro parmetro muy empleado en el control de calidad del concreto es el coeficiente de variacin, generalmente representado por V (por facilidad se representar el parmetro como V), ste parmetro se calcula dividiendo la desviacin estndar entre la resistencia promedio y se multiplica por cien, es decir, se expresa en porcentaje.

Existen normas que permiten evaluar la calidad del concreto, por ejemplo el Comit ACI 214-77

Normas para el Control de Calidad del Concreto.

Para ilustrar la aplicabilidad de estos conceptos se citarn algunas Especificaciones contenidas en la NMX-C-155, Concreto Hidrulico-Especificaciones, norma que siguen los premezclado res (compaas que venden el concreto premezclado). Normalmente los premezclado res manejan dos tipos de concretos, el Clase A y el Clase B, los cuales deben cumplir con las siguientes caractersticas:

CLASE A

a) Se acepta que no ms del 20% del nmero de pruebas de resistencia a compresin tengan valor inferior a la resistencia especificada fc. Se requiere un mnimo de 30 pruebas.

b) No ms del 1% de los promedios de 7 pruebas de resistencia a compresin consecutiva ser inferior a la resistencia especificada. Adems se debe cumplir con todos los promedios consecutivos de las muestras anotadas en la Tabla

CLASE B

a) Se acepta que no ms del 10% del nmero de pruebas de resistencia a la compresin tengan valores inferiores a la resistencia especificada. Se requiere un mnimo de 30 pruebas.

b) No ms del 1% de los promedios de 3 pruebas de resistencia a compresin consecutiva ser inferior a la resistencia especificada.

Valores Mnimos en Pruebas de Resistencia a Compresin.

SerecomiendaemplearconcretoclaseAcuandosediseeporelmtododeesfuerzosde

Trabajo,enpavimentosyenusosgenerales.ElconcretoclaseBserecomiendacuandosedisee porelmtododeresistencialtima,paraconcretopreesforzadoyparaestructurasespeciales. Cuandoelnmerodepruebasesmenorde30seconsideraquelainformacinesinsuficiente,y segnlacalidaddelconcretotodoslospromediosdepruebasconsecutivasposiblesderesultados obtenidos deben ser igual omayor que las cantidades indicadas en la Tabla 9.3.

Lasplantaspremezcladorasquecumplanconlosrequisitosderesistenciadebentenerunbuencontroldecalidadquesereflejaenunadesviacinestndarlosuficientementebajacomo paraeliminarlaocurrenciaderesultadosexcesivamentebajos.Lamayoradelasplantas premezcladorasquecumplanconlanormaNMX-C-155,debentenervaloresparaladesviacin estndar de alrededor de 25 a 40 kg/cm2(entremenor el valor,mejor el control de calidad).

Laresistenciarealdelconcretodebesertalqueexcedaalaresistenciadeproyectofc, qutantodebesobrepasarfc?,Elexcesoderesistenciaaconsiderarenlasmezclasdeconcreto estenfuncindelavariabilidadesperada.ElcomitACI-214recomiendalassiguientes expresiones, dependiendo si seusa la desviacin estndar o el coeficiente de variacin.

Donde:

fcr= resistencia requerida en promediof'c= resistencia de diseo especificadat= constante que depende de la proporcin de pruebas que pueden caer abajo de(Tabla 9.4)V = coeficiente de variacin de pronstico, expresada en decimal = desviacin estndar de pronstico

Tabla9.4.Valoresdet.