INCORPORADOR DE AIRE

Conceptos Generales Aditivos Incorporadores de Aire Ensayos de Contenido de Aire

ADITIVO INCORPORADOR DE AIRE Tec ecno nolo logg´ıa de dell Co Conc ncre reto to

QUISPE ARROYO, Chanil ´ REQUENA GOMEZ, Gina Jaqueline ROMERO GOMEZ, Junior Mauricio

22 de febrero de 2012


Temario 1

Conceptos Genera Conceptos Generales les Concepto Historia Aire Atrapado y Aire Incorporado

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Aditivos Incorporadores de Aire Sika-Aer(concreto) Sika-Aer(Hormig´ on) on)

3

Ensayos de Contenido de Aire Método gra gr avim´ vi métrico Méto etodo de presi presi´ on oń Método Vo Vollumétrico


Concepto Historia Aire Atrapado y Aire Incorporado

Concepto A diferencia del a´ıre accidentalmente atrapado en la masa de concreto, el a´ıre incorporado es aquel que ha sido intensionalmente a˜ nadidos nadidos a la mezcla mediante el empleo de un aditivo apropiado. Aditivos Aditi vos incorporadores incorp oradores de a´ıre puede ser

a˜ nadidos al concreto

inmediatamente antes o durante su mezclado ,

especialmente

para resistir la acci´ on on de procesos de congelaci´ on on y deshielo



Historia

Está vinculado con la construcción de las grandes obras del Imperio Romano al hacer referencia a los escritos de Marco Antonio Polión, arquitecto romano del Siglo 1 A.C., quién especifica que para las argamasas “se preparar´ a una mezcla de cal hidratada, marmolina o polvo de marmol y arena blanca, con agua a la cual se a˜ nadirá ya sea grasa de chancho, leche cortada o sangre” como se conoce, las grasas se incluyen en el grupo de los agentes incorporadores de a´ıre.



Alrededor de 1930 se observó, en la ciudad de Nueva York, que aquellos pavimentos en los cuales se hab´ıa reemplazado en la mezcla de concreto un saco de cemento portland por uno de cemento natural, mostraban sales para remover el hielo. Esta acci´ on se atribuyó a la presencia del cemento natural.



Alrededor de 1930 se observó, en la ciudad de Nueva York, que aquellos pavimentos en los cuales se hab´ıa reemplazado en la mezcla de concreto un saco de cemento portland por uno de cemento natural, mostraban sales para remover el hielo. Esta acci´ on se atribuyó a la presencia del cemento natural. en 1935, el investigador IRA demostró que los testigos extra´ıdos de pavimentos ten´ıa una mayor resistencia a los procesos de congelaci´ on y deshielo cuando la mezcla conten´ıa cemento portland el cual le hab´ıa mezclado con cemento natural que, a su vez, conten´ıa aproximadament 0.07 % de grasas.



Origen del aire en el Concreto De acuerdo a los estudios de Mielenz, el aire presente en los vac´ıos de la pasta de un concreto no endurecido puede tener su origen en cuatro causas principales: 1

El aire originalmente ha estado presente en los espacios entergranulares del cemento y agregados y que no ha sido eliminado por el proceso de mezclado.



Origen del aire en el Concreto De acuerdo a los estudios estudios de Mielenz, Mielenz, el aire presente presente en los vac´ vac´ıos de la pasta de un concreto no endurecido puede tener su origen en cuatro causas principales: 1


2

El aire que habiendo estado originalmente presente en los espacios intergranulares del cemento y agregados, ha sido posteriormente expelido de los mismos, antes del endurecimiento del concreto, debido a movimientos internos del agua a tensiones hidráulica aulica y capilar.





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El aire originalmente disuelto en el agua de la mezcla.





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El aire originalmente disuelto en el agua de la mezcla.

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El aire que es incorporado dentro de la masa de concreto durante los procesos de mezcla y colocación on



Aire Atrapado y Aire Incorporado Aire Atrapado

Las burbujas de aire atrapado se caracterizan porque su di´ ametro ultimo es mayor de un mil´ımetro y su perfil es irregular, esto ´ debido a que la periferia de las burbujas sigue el contorno de las part´ıculas de agregados que la rodean. Las burbujas de aire atrapado: 1 Son m´ as abundantes en mezclas pobres de concretos sin aire incorporado, especialmente si la arena es pobre en las part´ıculas finas.




Las burbujas de aire atrapado se caracterizan porque su di´ ametro ultimo es mayor de un mil´ımetro y su perfil es irregular, esto ´ debido a que la periferia de las burbujas sigue el contorno de las part´ıculas de agregados que la rodean. Las burbujas de aire atrapado: 1 Son m´ as abundantes en mezclas pobres de concretos sin aire incorporado, especialmente si la arena es pobre en las part´ıculas finas. 2 En este tipo de burbujas el aire presente en las mismas está bajo la acci´ on de una doble presión impuesta por la acción de las fuerzas capilares y la hidrostática que corresponde al agua de la mezcla.




Las burbujas de aire atrapado se caracterizan porque su di´ ametro ultimo es mayor de un mil´ımetro y su perfil es irregular, esto ´ debido a que la periferia de las burbujas sigue el contorno de las part´ıculas de agregados que la rodean. Las burbujas de aire atrapado: 1 Son m´ as abundantes en mezclas pobres de concretos sin aire incorporado, especialmente si la arena es pobre en las part´ıculas finas. 2 En este tipo de burbujas el aire presente en las mismas está bajo la acci´ on de una doble presión impuesta por la acción de las fuerzas capilares y la hidrostática que corresponde al agua de la mezcla. 3 Son inefectivas para mejorar la trabajabilidad del concreto debido a que no disminuye, y mas bien tienden a aumentar, la capacidad de dilataci´ on de la masa que es



Aire Incorporado Las burbujas de aire incorporado se caracterizan por tener un di´ ametro que var´ıa entre 10 y 1000 micrones; as´ı como un perfil esf´ erico, o que se aproxima a dicha forma, el cual viene dado por la presión hidrostática a que están sujetas las burbujas por acci´ on de la pasta, agua y agregado fino que la rodea. Las burbujas de aire incorporado: 1

Se desarrollan mejor en mezclas ricas que contienen agregado fino bien graduado; y



Aire Incorporado Las burbujas de aire incorporado se caracterizan por tener un di´ ametro que var´ıa entre 10 y 1000 micrones; as´ı como un perfil esf´ erico, o que se aproxima a dicha forma, el cual viene dado por la presión hidrostática a que están sujetas las burbujas por acci´ on de la pasta, agua y agregado fino que la rodea. Las burbujas de aire incorporado: 1

Se desarrollan mejor en mezclas ricas que contienen agregado fino bien graduado; y

2

Mejoran la trabajabilidad de las mezclas debido al

incremento en el espaciamiento de los sólidos en la masa y la disminución en la dilataci´ on, y, para cargas que actúan en periodos cortos, facilitan el acomodo de las part´ıculas de agregado.


Sika-Aer(concreto) Sika-Aer(Hormigón)

Aditivos Incorporadores de Aire Requisitos Esenciales

Los requisitos esenciales de un agente incorporador de aire son: 1

Que produsca rápidamente un sistema de espuma estable y finamente dividido, el cual posee caracter´ıticas de alta superficie espec´ıfica y factores de espaciamiento muy peque˜ no.



Aditivos Incorporadores de Aire Requisitos Esenciales

Los requisitos esenciales de un agente incorporador de aire son: 1

Que produsca rápidamente un sistema de espuma estable y finamente dividido, el cual posee caracter´ıticas de alta superficie espec´ıfica y factores de espaciamiento muy peque˜ no.

2

Que la espuma no tenga efectos dañinos sobre el concreto.



Formas de Incorporar Aire existen tres formas esenciales de incorporar aire o celdas de gas a una masa de concreto: 1

Por la adición de elementos qu´ımicos, tales como polvo de aluminio o polvo de zinc, los cuales generan gases por reacción qu´ımica con el cemento.





2

Por medio de agentes de actividad superficial los cuales reducen la tensión superficial. Dentro de este grupo se encuentran los aditivos incorporadores de aire.





2

Por medio de agentes de actividad superficial los cuales reducen la tensión superficial. Dentro de este grupo se encuentran los aditivos incorporadores de aire.

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Por el empleo de agentes dispersantes, los cuales son compuestos qu´ımicos de actividad superficial que originan cambios electrostáticos que son impartidos a las part´ıculas haciendolas mutuamente repelentes y por lo tanto preveniendo la coagolaci´ on. Estos agentes normalmente no son humedeficante o formadores de espuma.



Sika-Aer(Concreto) Descripci´ on

Aditivo l´ıquido de color ámbar que incorpora una cantidad controlada de aire en el concreto a fin de mejorar sus propiedeades. No contiene cloruros. Cumple especificaciones ASTM.



Usos:

se emplea en le concreto cuando se requiera: 1

Reducir la permeabilidad del concreto.



Usos:



2

Aumentar la durabilidad del concreto y su resistencia a ambientes agresivos.



Usos:



2


3

Impedir la exudación del concreto y formacion de capilares.



Usos:



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4

Evitar la segregaci´ on del concreto durante el transporte.



Usos:



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5

Mejorar la bombeabilidad de concreto con deficiencia de finos.



Usos:



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5

Mejorar la bombeabilidad de concreto con deficiencia de finos.

6

Aumentar la manejabilidad de mezclas con agregados de trituración



Ventajas 1

Controla la exudación de la mezcla.



Ventajas 1 2

Controla la exudación de la mezcla. Hace el concreto m´ as durable y resistente al medio ambiente.



Ventajas 1 2 3

Controla la exudación de la mezcla. Hace el concreto m´ as durable y resistente al medio ambiente. Excelente auxiliar en el bombeo del concreto.



Ventajas 1 2 3 4

Controla la exudación de la mezcla. Hace el concreto m´ as durable y resistente al medio ambiente. Excelente auxiliar en el bombeo del concreto. Meora notablemente la apariencia y consistencia de mezclas ásperas.



Ventajas 1 2 3 4

5

Controla la exudación de la mezcla. Hace el concreto m´ as durable y resistente al medio ambiente. Excelente auxiliar en el bombeo del concreto. Meora notablemente la apariencia y consistencia de mezclas ásperas. Aumentar la manejabilidad de mezclas con agregados de trituración.



Modo de empleo Se adiciona en el u´ltimo 10 porciento del agua de la mezcla o en las arenas, nunca en el cemento durante la elaboración del concreto.



Docificación

Se dosifica de 0.2 a 0.4 ml por kilo de cemento de la mezcla. El contenido de aire debe verificarse por medio de un medidor de aire.



Precauciones

El uso de aditivos incorporadores de aire en el concreto exige un perfecto control sobre: 1

La granulometria de la mezcla.

El contenido de aire debe verificarse por medio de un medidor de aire y la dosificación ajustarse segun el resultado



Precauciones



2

la dosis del aditivo y el contenido de aire obtenido.




Precauciones



2

la dosis del aditivo y el contenido de aire obtenido.

3

el tiempo de mezcla.




Almacenamiento

un a˜ no en su envase original bien cerrado, bajo techo en un sitio fresco y seco.



Sika-Aer(Hormigón) Descripci´ on

SIKA es un aditivo liquido para hormigones, de color marrón terroso y con un peso especifico de 1.015, no contiene cloruros y por lo tanto no corroe metales.



Hormig´ on Fresco:

1

Mejoramiento de la trabajabilidad del hormigón.



Hormig´ on Fresco:

1


2

Aumento de la homogenidad del hormigón.



Hormig´ on Fresco:

1


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3

Mayor facilidad de puesta en obra.



Hormig´ on Fresco:

1


2


3

Mayor facilidad de puesta en obra.

4

tiempo de frague normal, independiente del dosaje.



Hormig´ on Endurecido:

1

Aumento de la impermeabilidad al agua.




1


2

Aumento de la resistencia a los ciclos de hielo deshielo.




1


2

Aumento de la resistencia a los ciclos de hielo deshielo.

3

Aumento de la resistencia al ataque de aguas y suelos agresivos.



Usos

Su gran eficacia se basa en la oclusi´ on de aire,que se destribuye uniformemente en forma de microburbujas. Es recomendable para estructuras hidráulicas en general(diques, canales, conductos), estructuras de fundación, pistas y pavimentos y cualquier tipo de estructura sometida a: 1

Temperaturas de congelamiento y deshielo.



Usos



2

Amplitud termica elevada.



Usos



2

Amplitud termica elevada.

3

Agresiones qu´ımicas de aguas de mar y suelos.



Apliccación Consumo El dosaje exacto debe ser determinado en base a las caracter´ısticas de las mezclas que se utilzan en obra. La cantidad de SIKA a utilizar varia entre 0.02 y el 0.10 porciento del peso del cemento. El consumo de SIKA depende fundamentalmente de: 1

La cantidad de aire que se desea incorporar.





2

los agregados finos.





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3

El fator agua/cemento.





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4

La cantidad de cemento utilizada por m3 de hormig´ on.





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5

La naturaleza y finura del cemento.





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5

La naturaleza y finura del cemento.

6

La temperatura del hormigón.


Método gravimétrico Método de presi´ on Método Volumétrico

Ensayos de Contenido de Aire

El ASTM a normalizado tres m´ etodos de ensayo para la determinación del contenido de aire del concreto fresco. Dichos métodos son: 1

El gravimétrico.





El gravimétrico.

2

El de presi´ on





El gravimétrico.

2

El de presi´ on

3

El Volumétrico



Método gravimétrico

Cuando se emplea el método gravimétrico para determinar el contenido de aire del concreto fresco, se determina el peso unitario del concreto y se le compara con el peso unitario teórico del concreto libre de aire. El peso unitario te´ orico es calculado a partir del peso y gravedad espec´ıfica de masa de cada uno de los ingredientes que intervienen en la mezcla de concreto.



Método de presión

El método de presi´ on para la determinación del contenido total de aire del concreto fresco es hoy el m´ as ampliamente empleado y se basa en el hecho que, en la mayor´ıa de las mezclas de concreto, el u ńico ingrediente compremible es el aire atrapado o incorporado en la mezcla. Elein y Walker aplican la ley de Boyle, que dice a una temperatura constante el volumen de una cantidad determinada de cualquier gas var´ıa inversamente con la presión a la que dicho gas está sujeto, y por lo tanto involucar una relaci´ on de presi´ on y volumen de gases a la determinación del contenido de aire del concreto fresco.



Método Volumétrico

En este ensayo, el mezclado de agua y el concreto es repetido muchas veces hasta que la ausencia de caida en el nivel del agua indica la remoci´ on de todo el aire de la mezcla. el método requiereel empleo de un recipiente para concreto de no menos de 0.2 pies cubicos cuando se emplea agregado hasta de 2”.



Contenido de Aire Recomendado Para el Hormigón Expuesto a Ciclos de Hielo-Deshielo



Propiedades, Campo de Aplicación y Limitaciones

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