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Tipos de Aditivos
Tipos de Aditivos
Tipos de Aditivos
A fines de los aos cuarenta se inventaron los aditivos incorporadores de aire, que originan
una estructura adicional de vacos dentro del concreto que permiten controlar y minimizar
los efectos indicados.
El mecanismo por el cual se desarrollan estas precisiones internas y su liberacin con los
incorporadores de aire se explica en detalle en el Captulo 12 en la parte relativa a
durabilidad ante el hielo y deshielo as como las recomendaciones en cuando a los
porcentajes sugeridos en cada caso, por lo que aqu slo trataremos sobre las
caractersticas generales de este tipo de aditivos.
Existen dos tipos de aditivos incorporadores de aire (Ref. 6.5):
a) Lquido, o en polvo soluble en agua
Constituidos por sales obtenidas de resinas de madera, detergentes sintticos sales
lignosulfonadas, sales de cidos de petrleo, sales de materiales protenicos, cidos
grasosos y resinosos, sales orgnicas de hidrocarburos sulfonados etc. Algunos son de los
llamados aninicos, que al reaccionar con el cemento inducen iones cargados
negativamente que se repelen causando la dispersin y separacin entre las partculas
slidas y un efecto lubricante muy importante al reducirse la friccin interna.
Existe un campo muy grande de materiales con los cuales se pueden obtener
incorporadores de aire, sin embargo no todos pueden producir la estructura de vacos
adecuada para combatir el hielo y deshielo, lo que ha motivado una gran labor de
investigacin por parte de los fabricantes y cientficos para hallas las combinaciones mas
eficientes contra el fenmeno.
Este tipo de incorporadores de aire son sensibles a la compactacin por vibrado, al exceso
de mezclado, y a la reaccin con el cemento en particular que se emplee, por lo que su
utilizacin debe hacerse de manera muy controlada y supervisada para asegura los
resultados pues de otro modo estaremos incorporando menos vacos y de calidad
diferente a la requerida.
Una de las ventajas de estos incorporadores, es que el aire introducido funciona adems
como un lubricante entre las partculas de cemento por los vacos 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 consiguindose incorporar aire en un porcentaje que vara
usualmente entre el 3% y el 6% dependiendo del producto y condiciones particulares.
b) En partculas slidas
Consistentes en materiales inorgnicos insolubles con una porosidad interna muy grande
como algunos plsticos, ladrillo molido, arcilla expandida, arcilla pizarrosa, tierra
diatomcea etc.
Estos materiales se muelen a tamaos muy pequeos 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 ms estables
ya que son inalterables al vibrado o al mezclado. No obstante, al ser su obtencin y uso
ms complicados desde el punto de vista logstico, de fabricacin y de transporte, los
grandes fabricantes a nivel mundial han desarrollado ms los primeros.
Hemos realizado algunos estudios preliminares con sillar de la regin de Arequipa, que
como se sabe es un material de origen volcnico con porosidad del orden del 25% al 30%,
que indican que podran ser un incorporador de aire barato y eficiente, por lo que debera
investigarse con mayor profundidad en este sentido
En nuestro medio se emplean usualmente incorporadores de aire lquidos, ya sea
importados o de fabricacin nacional con insumos importados , estando el campo virgen
para desarrollar incorporadores de aire con materiales locales de adquisicin corriente,
que puedan abaratar su uso, de modo de poder difundir su empleo normal en regiones
donde por las condiciones climticas son imprescindibles.
Un aspecto que hay que tener muy presente al usar estos aditivos es el que ningn
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 medicin de aire incorporado (Ref. 6.6) y compatibilizar estas mediciones con
las operaciones de mezclado y transporte, para asegurar que no hay prdida de aire
incorporado durante el proceso constructivo.
ADITIVOS SUPERPLASTIFICANTES
Son reductores de agua-plastificantes especiales en que el efecto aninico se ha
multiplicado notablemente.
A nivel mundial han significado un avance notable en la Tecnologa del Concreto pues han
permitido el desarrollo de concretos de muy alta resistencia.
En la actualidad existen los llamados de tercera generacin, que cada vez introducen
mejoras adicionales en la modificacin de las mezclas de concreto con reducciones de
agua que no se pensaba fueran posible de lograrse unos aos atrs. Se aplican diluidos
en el agua de mezcla dentro del proceso de dosificacin y produccin del concreto, pero
tambin se pueden aadir a una mezcla normal en el sitio de obra un momento antes del
vaciado, produciendo resultados impresionantes en cuanto a la modificacin de la
trabajabilidad.
Por ejemplo, para una mezcla convencional con un slump del oren de 2 a 3, el aadirle
superplastificante puede producir asentamientos del orden de 6 a 8 sin alterar la relacin
Agua/Cemento.
En efecto es temporal, durando un mnimo del orden de 30 min a 45 min dependiendo del
producto en particular y la dosificacin, pero se puede seguir aadiendo aditivo si es
necesario para volver a conferirle plasticidad al concreto.
La dosificacin usual es el 0.2% al 2% del peso del cemento, debiendo tenerse cuidado
con las sobre dosificaciones pues pueden producir segregacin si las mezclas tienen
tendencia hacia los gruesos o retardos en el tiempo de fraguado, que obligan a prolongar e
intensificar el curado, algunas veces durante varios das, aunque despus 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
segregacin si se exagera el vibrado.
ADITIVOS IMPERMEABILIZANTES
Esta es una categora de aditivos que slo est individualizada nominalmente pues en la
prctica, los productos que se usan son normalmente reductores de agua, que propician
disminuir la permeabilidad al bajar la Relacin Agua/Cemento y disminuir los vacos
capilares.
Su uso est orientado hacia obras hidrulicas 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 fisuracin, ya que de nada sirve que apliquemos
un reductor de agua muy sofisticado, si por otro lado no se consideran en el diseo
estructural la ubicacin adecuada de juntas de contraccin y expansin, o no se optimiza
el proceso constructivo y el curado para prevenir agrietamiento.
ADITIVOS RETARDADORES
Tienen como objetivo incrementar el tiempo de endurecimiento normal del concreto, con
miras a disponer de un perodo de plasticidad mayor que facilite el proceso constructivo.
Su uso principal se amerita en los siguientes casos:
a) Vaciado complicado y/o voluminoso, donde la secuencia de colocacin del concreto
provocara juntas fras si se emplean mezclas con fraguados normales.
b) Vaciados en clima clido, 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 plstico en situaciones de emergencia que obligan a interrumpir
temporalmente los vaciados, como cuando se malogra algn equipo o se retrasa el
suministro del concreto.
La manera como trabajan es actuando sobre el Aluminato Triclcico retrasando la
reaccin, producindose tambin un efecto de superficie, reduciendo fuerzas de atraccin
entre partculas.
En la medida que pasa el tiempo desaparece el efecto y se desarrolla a continuacin el de
hidratacin, acelerndose generalmente el fraguado.
Hay que tener cuidado con las sobredosificaciones pues pueden traer complicaciones en
el desarrollo de la resistencia, obligando a adoptar sistemas de curado adicionales.
CURADORES QUMICOS
Pese a que no encajan dentro de la definicin clsica de aditivos, pues no reaccionan con
el cemento, constituyen productos que se aaden en la superficie del concreto vaciado
para evitar la prdida del agua y asegurar que exista la humedad necesaria para el
proceso de hidratacin.
El principio de accin consiste en crear una membrana impermeable sobre el concreto que
contrarreste la prdida de agua por evaporacin.
Hemos credo conveniente incluirlos en este captulo pues es importante el conocer sus
caractersticas, ya que se usan bastante en nuestro medio, donde algunos fabricantes
locales producen versiones excelentes.
Existen bsicamente dos tipos de curadores qumicos (Ref. 6.8):
a) Emulsiones de cera, que al liberar el solvente acuoso dejan una pelcula protectora
sobre la superficie. Normalmente son pigmentadas con color blanco para reflejar los rayos
solares y reducir la concentracin local de temperatura. En otras ocasiones el pigmento es
de otro color slo para poder controlar el progreso de la aplicacin. Al cabo de un cierto
nmero de das el pigmento normalmente desaparece.
Este tipo de curadores tiene la particularidad que en climas muy clidos la pelcula de cera
permanece en estado semislido, debido a las temperaturas superficiales del concreto y la
accin solar, 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 sellndola.
Otra particularidad es que normalmente son difciles de limpiar, por ejemplo en la zona de
las juntas de contraccin o expansin, donde se necesita tener una superficie limpia para
la colocacin de sellos elsticos, siendo necesario algunas veces recurrir al arenado para
eliminar la capa de curador.
b) Soluciones de resinas sintticas en solventes voltiles, que crean el mismo efecto de
una capa de laca o pintura sobre el concreto, sellndolo.
A diferencia de los anteriores, a mayor temperatura, el solvente se volatiliza ms rpido y
la pelcula protectora se vuelve ms rgida, dependiendo su eficacia del contenido de
slidos en la solucin.
Se fabrican tambin con o sin pigmento y normalmente se pueden limpiar con escobilla
metlica o con gasolina.