3.1. TIPOS DE CEMENTO PORTLAND En el mundo existe una gran variedad de tipos de cementos La norma ASTM especifica:
8 tipos de cemento Portland, ASTM C150: I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV, V. 6 tipos de cemento hidráulico mezclado, ASTM C595: IS, IP, P, I(PM), I(SM), S.
Tipo IS: Cemento Portland con escoria de alto horno Tipo IP: Cemento Portland con adición Puzolanica. re sistencia Tipo P: Cemento Portland con puzolana para usos cuando no se requiere alta resistencia inicial. Tipo I (PM).- Cemento Portland con Puzolana modificado.
Tipo I (SM): Cemento portland con escoria, modificado. Tipo S: Cemento con escoria para la combinación con cemento Portland en la fabricación de concreto y en combinación con cal hidratada en la fabricación del mortero de albañilería.
3 tipos de cemento para mampostería, ASTM C91: N, M, S.
f ines estructurales TIPO I: cemento común, para usos generales, es el que más se emplea para fines cuando no se requieren de las propiedades especiales especificadas para los otros cuatro tipos de cemento.
ESPECIFICACIONES Tipo Categoría resistente Composición Clinker % Componentes adicionales % Requerimientos Químicos Perdidas por calcinación, % máx. Residuo insoluble, % máx. Trióxido de azufre, % máx. Oxido de magnesio, % máx. Requerimientos Físicos Resistencia a la compresión, MPa Mínima a los: 3 días 7 días 28 días Fraguado Vicat Mínimo inicial, minutos
Norma Española UNE 80-301 I 45 95-99 1a5 5,0 5,0 4,5 -
30,0 45,0 60
Máximo final, horas Superficie especifica mínima, cm2/g Expansión Autoclave, % máximo Le Chatelier, mm máx.
12 -
10
Diferentes características características para los cementos cementos Tipo Tipo I. Tablas 1: Diferentes
CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS TIPO DE CEMENTO (NB 061) I IP IF P Perdida por calcinación (% máx.) 5 7 7 8 Residuo insoluble (% máx.) 3 5 Trióxido de azufre (S0 3) (% máx.) 3,5 4 4 4 Oxido de magnesio (MgO) (% máx.) 6 6 6 6 Puzolanicidad 8 o 15 días >0 Tabla 2: Especificaciones químicas para los cementos tipo I
TIPO II: cemento modificado para usos generales y se emplea cuando se prevé una exposición moderada al ataque por sulfatos o cuando se requiere un moderado calor de hidratación. Estas características se logran al imponer limitaciones en el contenido de C 3A y C3S del cemento. El cemento tipo II adquiere adquiere resistencia con más lentitud que el tipo I; pero a final de cuentas, alcanza la misma resistencia. Este tipo de cemento se usa en e n el hormigón expuesto al agua de mar. TIPO III: cemento de alta resistencia inicial, recomendable cuando se necesita una resistencia temprana en una situación particular de construcción. Este cemento se obtiene por un molido más fino y un porcentaje más elevado de C 3A y C3S. El hormigón tiene una resistencia a la compresión a los 3 días aproximadamente igual a la resistencia a la compresión a los 7 días para los tipos I y II y una resistencia a la compresión a los 7 días casi igual a la resistencia a la compresión a los 28 días para los tipos I y II. Sin embargo, la resistencia última es más o menos la misma o menor que la de los tipos I y II. Dado que el cemento tipo III tiene un gran desprendimiento de calor, no se debe usar en hormigones masivos. Con un 15% de C 3A presenta una mala resistencia a los sulfatos. El contenido de C3A puede limitarse al 8% para obtener una resistencia moderada a los sulfatos o a 5% cuando se requiere requiere alta resistencia.
TIPO IV: Cemento de bajo calor de hidratación. Los porcentajes de C 2S y C4AF son relativamente altos; El bajo calor de hidratación en el cemento tipo IV se logra limitando los compuestos que más influyen en la formación de calor por hidratación, o sea, C 3A y C3S. Dado que estos compuestos también aportan la resistencia inicial de la mezcla de cemento, al limitarlos se tiene una mezcla que gana resistencia con lentitud. Este cemento se usa para estructuras de hormigón masivo, con bajas relaciones superficie/volumen. Requiere mucho más tiempo de curado que los otros tipos.
TIPO V: Cemento resistente a los sulfatos. La resistencia al sulfato se logra minimizando el contenido de C3A (≤5%), pues este compuesto es el más susceptible al ataque por sulfatos. Este tipo se usa en las estructuras expuestas a los sulfatos alcalinos del suelo o del agua, a los sulfatos de las aguas freáticas y para exposición al agua de mar. Las resistencias relativas de los hormigones preparados con cada uno de los cinco tipos de cemento se comparan en la tabla 1.9, a cuatro edades diferentes; en cada edad, se han normalizado los valores de resistencia para comparación con el hormigón de cemento tipo I.
Características Opcionales 1, 5
Tipo* Descripción I Uso General II Uso general; calor de hidratación moderado y resistencia moderada a 1, 4, 5 los sulfatos III Alta resistencia inicial 1, 2, 3, 5 IV Bajo calor de hidratación 5 V Alta resistencia a los sulfatos 5, 6 Características Opcionales 1. Aire incluido, IA, IIA, IIIA. 2. Resistencia moderada a los sulfatos: C3A máximo, 8%. 3. Alta resistencia a los sulfatos: C3A máximo, 5%. 4. Calor de hidratación moderado: calor máximo de 290 kJ/kg (70cal/g) a los 7 días, o la suma de C3S y C3A, máximo 58%. 5. Álcali bajo: máximo de 0.60%, expresado como Na2O equivalente. 6. El limite de resistencia Alternativa de sulfatos esta basado en el ensayo de expansión de barras de mortero. (*) Para cementos especificados en la ASTM C 150.
Tabla 3: Características de los cementos Portland*
I
55
19
10
7
2.8
2.9
Perdida por Calcinación % 1
II
51
24
6
11
2.9
2.5
0.8
1
III
57
19
10
7
3
3.1
1
1.6
Tipo de cemento
Compuesto % C3S C2S C3A C4AF MgO SO3
CaO Libre % 1
IV
28
49
4
12
1.8
1.9
0.9
0.8
V
38
43
4
9
1.9
1.8
0.9
0.8
Tabla 4: Composición típica de los compuestos de los Cementos Portland
En el mundo existen una gran variedad de tipos de cementos -8 tipos de cemento Portland, ASTM C150: I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV, V.
Tipo IP.- Cemento Portland con adición Puzolánica.
Tipo S.- Cemento con escoria para la combinación con cemento Portland en la fabricación de concreto y en combinación con cal hidratada en la fabricación del mortero de albañilería. En el mundo existen una gran variedad de tipos de cementos
La norma ASTM especifica: -6 tipos de cemento hidráulico mezclado, ASTM C595: IS, IP, P, I(PM), I(SM), S. Tipo P.- Cemento Portland con puzolana para usos cuando no se requiere alta resistencia inicial. Tipo I (PM).Cemento Portland con Puzolana modificado.
Tipo IS.Cemento Portland con escoria de alto horno
28 días
3 meses
100
100
96
100
110
100
62
100
85
100
Tipo I (SM).Cemento portland con escoria, modificado.
-3 tipos de cemento para mampostería, ASTM C91: N, M, S.
La norma ASTM especifica:
-8 tipos de cemento Portland, ASTM C150: I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV, V.
-6 tipos de cemento hidráulico mezclado, ASTM C595: IS, IP, P, I(PM), I(SM), S.
Tipo IP.- Cemento Portland con adición Puzolánica.
Tipo P.- Cemento Portland con puzolana para usos cuando no se requiere alta
Tipo IS.Cemento Portland con escoria de alto horno Tipo I (SM).Cemento portland con escoria,
resistencia inicial. Tipo I (PM).Cemento Portland con Puzolana modificado.
modificado.
Tabla 5: Resistencias de los cementos tipo I, II, III, IV Y V
CON INCLUSIÓN DE AIRE, ASTM C150: TIPO IA, IIA Y IIIA: Estos tipos tienen una composición semejante a las de los tipos I, II y III, excepto que durante la fabricación, se muele junto con estos últimos un agente inclusor de aire. Este constituye un mal método para obtener aire incluido, ya que no se puede hacer variar la dosis del agente para compensar otros factores que influyan en el contenido de aire en el hormigón. Estos cementos se usan para la producción de hormigón expuesto a heladas severas.
CEMENTOS MEZCLADOS ASTM C595: TIPO IS, IP, P, I(PM), I(SM), S: Estos cementos consisten en mezclas, que se muelen juntas, de clinker y ceniza muy fina, puzolana natural o calcinada, o bien, escoria, dentro de los límites en porcentaje especificados de los componentes. También pueden consistir en mezclas de cal de escoria y cal de puzolana. En general, pero no necesariamente, estos cementos dan lugar a una resistencia mayor a la reacción álcali-agregado, al ataque por sulfato y al ataque del agua de mar, pero requieren un curado de mayor duración y tienden a ser menos resistentes a los daños por la sal para deshelar y descongelar. Dan lugar a una menor liberación de calor y es posible que ganen resistencia con mayor lentitud, en especial a bajas temperaturas. CEMENTOS PUZOLÁNICOS.- Endurecen más lentamente, en especial en ambiente frío, y requieren en general más agua de amasado que el Pórtland normal; pero a largo plazo llegan a superar las resistencias de este, confiere al hormigón una elevada densidad, disminuyendo su porosidad y haciéndolo mas compacto, lo que aumenta su resistencia química. Todo ello lo hace recomendable para gran numero de obras (canales, pavimentos. obras en aguas muy puras o ambientes medianamente agresivos, hormigonados bajo agua, obras marítimas, etc.). CEMENTO DE ALTO HORNO.- Se obtiene por enfriamiento brusco en agua de la ganga fundida procedente de procesos siderúrgicos. Dado su contenido en cal combinada, la escoria no es una simple puzolana, sino que tiene de por si propiedades hidráulicas, es decir, que es un verdadero cemento, fragua y endurece muy lentamente, por lo que debe ser acelerada por la presencia de algo que libere cal, como el clinker de Pórtland. Estos cementos presentan poca retracción y un débil calor de hidratación, por lo que pueden ser utilizados sin riesgo en grandes macizos. A cambio y por la misma razón, son muy sensibles a las bajas temperaturas, que retardan apreciablemente su endurecimiento, por lo que no deben utilizarse por debajo de los + 5 ºC.
PARA MAMPOSTERÍA, ASTM C91, TIPO N, S Y M: Son cementos de baja resistencia utilizados exclusivamente en albañilería. El tipo M tiene la resistencia más alta, alcanzando 20MPa. Una característica de este tipo de cemento es su mayor plasticidad. Este tipo se usa también para revoque; asimismo, suele contener una piedra caliza finamente molida junto
con el clinker y un plastificante inclusor de aire. Una marca que se encuentra en el mercado es CALCEMIT.
CEMENTO BLANCO: Este tipo cumple con los requisitos del tipo I o del tipo III, o los de ambos. En él se utilizan materias primas de bajo hierro y bajo manganeso y un apagado especial para producir un color blanco puro. API especial 10 para pozos petroleros. Este tipo consta de varias clases y está diseñado para satisfacer las condiciones de presión y temperatura elevadas que se encuentran en la inyección de grout en los pozos petroleros. Este tipo produce una pasta aguada de baja viscosidad y fraguado lento, tan líquida como es posible para facilitar el bombeo a presión en los pozos profundos. Es de bajo contenido de C3A, de molido grueso y no puede contener alguna sustancia para ayudar a la pulverización.
TIPOS EXPANSIVOS: Estos tipos se usan para inhibir la contracción del hormigón y minimizar el agrietamiento. Tienen baja resistencia al sulfato. CEMENTOS DE ALTA ALÚMINA: Este tipo contiene aluminatos de calcio, en lugar de silicatos de calcio. Tiene una elevada resistencia temprana (a las 24hrs) y propiedades refractarias. Puede experimentar un 40% de regresión en la resistencia después de secar durante un periodo de 6 meses, si el hormigón no se mantiene frío durante las primeras 24 h después de mezclar y vaciar.
3.2
CEMENTO PORTLAND TIPO ICo MARCA “PACASMAYO”
De uso general en la construcción, para emplearse en obras que no requieran propiedades especiales. El cemento portland Tipo I se fabrica mediante la molienda conjunta de clinker Tipo I y yeso, que brindan mayor resistencia inicial y menores tiempos de fraguado.
DESCRIPCIÓN El cemento portland Tipo I es un cemento de uso general que cumple con los requisitos de las normas técnicas NTP 334.009 y ASTM C 150. El cemento portland Tipo I se fabrica mediante la molienda conjunta de clinker Tipo I y yeso que le brindan mayor resistencia inicial y menores tiempos de fraguado.
APLICACIONES De uso tradicional en la construcción, para emplearse en obras que no requieran propiedades especiales de ningún tipo: - Obras de concreto y de concreto armado en general. - Para estructuras que requieren rápido desencofrado. - Concreto en clima frío. - Productos prefabricados. - Pavimentos y cimentaciones. PROPIEDADES - Mayor resistencia inicial: Debido a su óptima formulación el cemento Tipo I desarrolla mayor resistencia a edades tempranas y menores tiempos de fraguado. - Menores tiempos de fraguado CARACTERÍSTICAS
CARACTERÍSTICAS QUÍMICOS - Oxido de Magnesio, % max = 6.0 - Trióxido de Azufre, %max Cuando (C3A) igual/menor 8% = 3.0 Cuando (C3A) mayor 8% = 4 - Perdida por ignición, % max = 8.0 - Residuo insoluble, % max = 0.75 REQUISITOS FÍSICOS - Contenido de aire del mortero,% vol máximo = 12 - Finura, Superficie Específica, (m 2kg) Ensayo de Turbidímetro, min = 160 Ensayo de Permiabilidad, min = 280 Expansión en Autoclave, % máx = 0.8 - Resistencia a la comprensión (MPa), no menores que los valores mostrados para las edades indicadas a continuación: 3 días = 13.0 7 días = 20.0 28 días = 25.0 - Tiempo de Fraguado - Ensayo de Vicat (minutos): Tiempo de fraguado Inicial: No menor que, min = 45 Tiempo de fraguado Final: No mayor que, max = 420
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS COMPARATIVAS A LA NORMA NTP 334.090
3.3
ADITIVOS 3.3.1 DEFINICIÓN
Los aditivos son productos que se adicionan en pequeña proporción al concreto durante el mezclado en porcentajes entre 0.1% y 5% (según el producto o el efecto deseado) de la masa o peso del cemento, con el propósito de producir una modificación en algunas de sus propiedades originales o en el comportamiento del concreto en su estado fresco y/o en condiciones de trabajo en una forma susceptible de ser prevista y controlada. 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. Existen ciertas condiciones o tipos de obras que los hacen indispensables. Un aditivo es definido, tanto por el Comité 116R del American Concrete Institute, como por la Norma ASTM C 125, como: “Un material que no siendo agua, agregado, cemento hidráulico, o fibra de refuerzo es empleado como un ingrediente del mortero o concreto, y es añadido a la tanda inmediatamente antes o durante su mezclado”.
El uso de aditivos está condicionado por: a) Que se obtenga el resultado deseado sin tener que variar sustancialmente la dosificación básica. b) Que el producto no tenga efectos negativos en otras propiedades del concreto. c) Que un análisis de costo justifique su empleo.
3.3.2. CLASIFICACIÓN DE ADITIVOS Los aditivos se clasifican por su función en el concreto. La clasificación de la Norma ASTM C- 494 es la siguiente: •
Tipo A: Reductores de agua
•
Tipo B: Retardadores
•
Tipo C: Acelerantes
•
Tipo D: Reductores de agua y Retardadores
•
Tipo E: Reductores de Agua y Acelerantes
•
Tipo F: Reductores de agua de alto rango
•
Tipo G: Reductores de agua de alto rango y Retardadores
•
ASTM C-260 Incorporadores de aire
a. TIPO A - REDUCTORES DE AGUA
De acuerdo con la norma ASTM 494-92, los aditivos que sólo son reductores de agua son llamados Tipo A pero si están asociados con retardantes se clasifican Tipo D. Existen también aditivos reductores de agua y acelerantes (Tipo E). Si el aditivo reductor de agua produce, como efecto lateral, retraso de fraguado, este se puede combatir mediante la incorporación de trietanolamina. La función de los aditivos reductores de agua es reducir el contenido del agua de la mezcla en un 5 a 10 %, algunas veces hasta el 15 % (en concretos de trabajabilidad muy alta). Así el fin de utilizar este tipo de aditivos es permitir una reducción en la relación agua-cemento mientras se conserva la trabajabilidad. Aunque no se deberá emplear agregado de mala granulometría, los aditivos reductores de agua mejoran las propiedades del concreto fresco hecho con agregado de granulometría pobre. El concreto que contiene un aditivo reductor de agua generalmente muestra segregación baja y buena plasticidad. Los aditivos reductores de agua también se pueden utilizar en concreto bombeado o en concreto colocado por un tremie.
b. TIPO B - RETARDANTES
Se puede lograr un retraso en el fraguado de la pasta de cemento con la adición a la mezcla de un aditivo retardante ASTM Tipo B. Los retardantes hacen también lento el endurecimiento de la pasta, aunque unas sales pueden acelerar el fraguado pero inhibir el desarrollo de resistencia. Los retardantes no alteran la composición o identidad de los productos de hidratación.
UTILIZACIÓN: 1. Son útiles en la elaboración de concreto en clima cálido cuando el tiempo de fraguado normal se acorta por la alta temperatura. 2. Previenen las juntas frías. 3. Prolongan el tiempo de transportación, colocación y compactación. El retraso del endurecimiento se puede explotar para obtener acabados arquitectónicos de agregado expuesto: el retardante se aplica a la superficie interior de la cimbra de modo que el endurecimiento del cemento adyacente se retrase. El uso de retardantes
puede afectar el diseño de estructuras por ejemplo, los colados masivos se pueden practicar con retraso controlado de las partes del colado en lugar de construcción segmental. La acción retardante la exhiben el azúcar, derivados de carbohidratos, sales solubles de zinc, boratos solubles y otras sales, el metanol es también un retardante posible. Se necesita tener cuidado con el uso de retardantes ya que estos pueden inhibir totalmente el fraguado y endurecimiento del concreto. Los efectos del azúcar dependen de la cantidad usada. Parece que, empleada de manera controlada una pequeña cantidad (como el 0.05% de la masa del concreto) actuará como un retardante aceptable: El retraso del fraguado del concreto es aproximadamente 4 horas. El comportamiento del azúcar y de cualquier retardantes deberá determinar mediante pruebas con el cemento que se va a emplear en la construcción. Como los retardantes se emplean en clima cálido es importante observar que el efecto retardante disminuye a temperaturas altas y algunos cesan de ser efectivos a temperatura ambiente extremadamente altas, alrededor de 60 °C. Los retardantes tienden a aumentar la contracción plástica porque la duración de la etapa plástica se extiende pero la contracción por secado no resulta afectada. La norma ASTM 494-92 requiere que los aditivos de Tipo B retarden el fraguado inicial por lo menos una hora, pero no más de 3 ½ horas, en comparación con una mezcla de control.
c. TIPO C – ADITIVOS ACELERANTES
Los aditivos acelerantes de la norma ASTM Tipo C serán mencionados como acelerantes. Su función principal es acelerar el desarrollo temprano de la resistencia del concreto, es decir el endurecimiento. Aunque también pueden acelerar el fraguado. Si se requiere hacer diferencia entre las dos funciones, puede ser útil referirse a las propiedades de aceleración del fraguado.
UTILIZACIÓN: 1. Cuando el concreto se va colar a temperaturas bajas, digamos de 2 a °C. 2. En la elaboración de concreto prefabricado. 3. Cuando se desea un descimbrado rápido.
4. Cuando se requiere hacer un trabajo de reparación urgente. Otros beneficios son que permite el acabado más temprano de la superficie de concreto y la aplicación de aislamiento de protección, y también poner la estructura más rápido en servicio. Inversamente a temperaturas muy altas pueden dar por resultado una velocidad demasiado alta de desarrollo de calor de hidratación y el agrietamiento por contracción. El acelerante más común empleado durante muchas décadas fue el cloruro de calcio. Ya que es efectivo para acelerar la hidratación de los silicatos de calcio, principalmente C3S, posiblemente por un cambio ligero en la alcalinidad del agua de poros o como catalizador en las reacciones de hidratación. El cloruro de calcio es un acelerante efectivo pero tiene un defecto serio: La presencia de iones de cloruro en la vecindad del refuerzo de acero, favorece a la corrosión. Aunque las reacciones de corrosión solo ocurren en presencia de agua y oxígeno, los riesgos a la presencia de iones de cloruro en el concreto que contiene acero son tales que el cloruro de calcio nunca deberá incorporarse al concreto reforzado; En el concreto presforzado los riesgos son mayores. La norma ASTM C 494-92 incluye como requisito que cuando se use un aditivo tipo C, el fraguado inicial, medido por la prueba de resistencia a la penetración prescrita en la norma ASTM C 403-92 sea menos de una hora antes, pero antes de 3 ½ horas, que el de la mezcla de control. El análisis precedente indica que ningún acelerante solo es aceptado. Es útil observar que ha disminuido la demanda de acelerantes, ya que existe otro medio de alcanzar una alta resistencia temprana, tal como el empleo de relaciones agua-cemento muy baja en conjunción con superfluidificantes. Sin embargo continúa el uso de acelerantes a bajas temperaturas de colado.
d. TIPO D - REDUCTORES DE AGUA Y RETARDANTES Es la combinación del aditivo de tipo A y el tipo B.
BENEFICIOS: 1. Una reducción de agua de medio rango (5 a 15%) y un excelente desempeño a través de un amplio rango de asentamiento.
2.
Aumenta el tiempo de fraguado del concreto a lo largo del rango de dosificación recomendado.
3.
Mejor calidad en trabajabilidad, bombeabilidad y acabado aún en mezclas de concreto con bajas cantidades de materiales cementicios y/o mezclas que contengan cenizas volantes o puzolanas naturales.
4.
Desarrollo de resistencias comparable con los aditivos reductores y retardantes.
5.
Mejor desempeño con un amplio rango de cementos, puzolanas naturales, cenizas volantes, escorias granuladas y agregados.
CARACTERISTICAS: 1.
Reduce el contenido de agua para un asentamiento dado
2.
Mejores características del tiempo de fraguado
3.
Incremento en el desarrollo de las resistencias a la compresión y a la flexión.
e. TIPO E - REDUCTORES DE AGUA Y ACELERANTES
Es la combinación del aditivo de tipo A y el tipo C.
BENEFICIOS
En hormigón plástico: -
Mejora las características de acabado. Mejora la trabajabilidad (aun usando menos agua). Reduce la segregación y el sangrado.
En hormigón endurecido: -
Aumenta las resistencias iniciales. Mejora la apariencia en las superficies pulidas.
-
Aumenta las resistencias a la compresión y a la flexión, así como la adherencia a los aceros de refuerzo. Reduce la permeabilidad y el agrietamiento.
f. TIPO F - REDUCTORES DE AGUA DE ALTO RANGO Son reductores de agua pero más significativa y claramente que los mencionados anteriormente. Suelen ser altamente distintos en su naturaleza y hacen posible la producción de concreto que en su estado fresco o endurecido, s considerado diferente del concreto hecho utilizando aditivos Tipo A, D, y E. Por esta razón se clasifican aparte en la norma ASTM C 494-92, y se estudian por separado. La norma se refiere a estos aditivos como “aditivos reductores de agua de alto rango “.
Pero para efectos de estudio y para ser breves se les llama superfluidificantes. En la terminología del ASTM se los conoce como aditivos Tipo F; y cuando también son retardantes sin llamados aditivos Tipo G.
NATURALEZA: Existen cuatro categorías principales:
Condensados de melamineformaldehído sulfonado.
Condensados de naftalenoformaldehído sulfonado.
Lignosulfonatos modificados.
Ésteres acidosulfónicos y de carbonato.
Los dos primeros son los más usados y por brevedad se les conoce como superfluidificantes con base de melamina y con base de neftaleno. Los superfluidificantes son polímeros orgánicos solubles en agua que tienen que ser sintetizados, usando un proceso complejo de polimerización, para producir moléculas largas de alta masa molecular. Tienen un bajo contenido de impurezas, aun en dosificaciones muy altas así que no exhiben efectos laterales indebidamente perjudiciales. Casi todos están en forma de sales de sodio pero también se producen sales de calcio. Cuando nos se cuenta con información acerca de la naturaleza de un superfluidificante, mucho se aprende de las pruebas químicas especializadas. Las pruebas físicas hacen que sea posible distinguir los superfluidificantes de los reductores de agua.
EFECTOS Las moléculas grandes al doblarse alrededor de las partículas de cemento dan una carga altamente negativa y se repelen unas con otras. Dando por resultado la defloculación y la dispersión de las partículas de cemento. Por lo tanto el mejoramiento resultante de trabajabilidad se puede explotar de dos formas: A.) la producción de concreto con una trabajabilidad muy alta. B.) la producción de concreto con una resistencia muy alta. A una relación agua-cemento y contenido de agua en la mezcla dados, la acción de dispersión incrementa la trabajabilidad del concreto típicamente por la elevación del revenimiento de 7.5 a 20 cm. Permaneciendo la mezcla cohesiva. A este tipo de concreto se le conoce como concretos fluidos, y es útil para colocarse en secciones altamente reforzadas, en áreas inaccesibles en losas de pisos y de caminos. b. En la producción de concreto de trabajabilidad normal pero con una alta resistencia hay una considerable reducción en la relación agua-cemento. Los requisitos para los superfluidificante para producir concreto fluido y para producir concreto de alta resistencia están dados, respectivamente, en las normas ASTM C 1017-92 y ASTM 494-92, y para ambos tipos de concreto en la norma BS 5075: Parte 3: 1985. Los cuales tienen por objetivo mejorar el comportamiento del concreto frente a los procesos de congelación y deshielo que se producen en sus poros capilares cuando está saturado y sometido a temperaturas bajo 0 °C. Estos aditivos deberán cumplir con los requisitos de la Norma NTP 339.086 ó de la Norma ASTM C 260
g. TIPO G - REDUCTORES DE AGUA DE ALTO RANGO Y RETARDADORES O superfluidificantes y retardantes. Cabe decir que los superfluidificantes son reductores de agua, pero significativamente son más eficaces que los tipos A, D o E. También suelen ser altamente distintos en su naturaleza.
h. ASTM C-260 INCORPORADORES DE AIRE CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES
Permite incorporar aire en forma de microburbujas distribuidas en forma homogénea.
Brinda una plasticidad óptima para concretos normales o bombeados, evitando la disgregación y facilitando una mejor trabajabilidad, incluso cuando se utilizan áridos muy angulosos. Reduce fuertemente la exudación permitiendo ahorrar mano de obra y tiempo en el acabado de las superficies. Permite una apreciable reducción del agua de amasado. Este factor, junto con la distribución homogénea de las microburbujas de aire incorporado, convierte al
concreto prácticamente en impermeable con menos vías capilares y sin macro poros.
Permite dopajes variados sin modificar los tiempos de fragüe. Mantiene las mismas resistencias mecánicas, brinda hormigones mucho más resistentes a las agresiones químicas que causan la corrosión del cemento Portland. Se obtiene concretos de gran resistencia a los ciclos de congelamiento y deshielo.
USOS El principio de funcionamiento del Protex I.A. está basado en la oclusión uniforme de microburbujas que se expanden dentro de la masa de concreto generando presión y evitando así la disgregación de los componentes dando como resultado una perfecta estabilización de la mezcla fresca que se traduce también luego del endurecimiento de la misma en una alta reducción de la porosidad que da como resultado una prestación resistente, de alta impermeabilidad y gran estabilidad térmica. Es indicado para estructuras hidráulicas en general, diques canales, conductos, estructuras de fundación, pistas y pavimentos, concreto masivo y estructuras sometidas a distintas agresiones químicas, aguas, temperaturas de congelamiento y deshielo.
3.3.3. RAZONES DE EMPLEO DE UN ADITIVO Algunas de las razones para el empleo de un aditivo son:
EN EL CONCRETO FRESCO: -
Incrementar la trabajabilidad sin aumentar el contenido de agua. Disminuir el contenido de agua sin modificar su trabajabilidad. Reducir o prevenir asentamientos de la mezcla. Crear una ligera expansión. Modificar la velocidad y/o el volumen de exudación. Reducir la segregación. Facilitar el bombeo. Reducir la velocidad de pérdida de asentamiento.
EN EL CONCRETO ENDURECIDO: -
Disminuir el calor de hidratación. Desarrollo inicial de resistencia.
-
Incrementar las resistencias mecánicas del concreto. Incrementar la durabilidad del concreto. Disminuir el flujo capilar del agua. Disminuir la permeabilidad de los líquidos. Mejorar la adherencia concreto-acero de refuerzo. Mejorar la resistencia al impacto y la abrasión.
3.3.4. MODOS DE USO Los aditivos se dosifican hasta en un 5% del peso de la mezcla y comúnmente son usados entre el 0.1 % y 0.5 % del peso del cemento. La utilización de aditivos no debería, con toda objetividad ser subestimada o menospreciada. El efecto deseado y su uso lo describen los propios fabricantes pero algunos son desconocidos incluso por ellos, por lo que es importante que antes de su uso se realicen pruebas a fin de constatar las propiedades del material.
El uso del aditivo debe incluirse en el diseño de mezcla de concreto.
3.5 FUNCIÓN DEL ADITIVO: MODIFICAR LAS PROPIEDADES REOLÓGICAS DEL MORTERO FRESCO La ionización de los filamentos del aditivo produce la separación de los granos de cemento entre sí , conduciendo a una efectiva defloculación. Los granos de cemento quedan individualizados y defloculados, facilitándose aun más el mojado, lo que produce una hidratación y reducción del esfuerzo de cizalle necesario para poner en movimiento el mortero fresco, lo que explica su efecto como plastificante. Por otro lado las moléculas del aditivo son absorbidas y se orientan en la superficie de los granos de cemento en un espesor de varias moléculas, de lo que resulta una lubricación de las partículas. Este mecanismo puede producir incorporación de aire en forma de microburbujas esféricas, al evitar que el aire atrapado se disuelva o salga a la superficie, actividad que aumenta con la longitud de la cadena molecular. El efecto de incorporación de aire no siempre se ve expresado en un mayor volumen de aire al hacer el ensayo en un perímetro, pues se supone que el aditivo convierte el aire atrapado en burbujas microscópicas retenidas en su masa, las que actúan como rodamiento entre las partículas sólidas, contribuyendo al aumento de la docilidad del mortero.
3.6 PLASTIFICANTES REDUCTORES DE AGUA Se definen como aditivos que permiten, para una misma docilidad, una reducción de la cantidad de agua en un mortero dado o que, para una misma cantidad de agua aumentan considerablemente esta docilidad o, incluso permiten obtener estos dos efectos simultáneamente.
El aumento de docilidad permite la colocación del mortero en estructuras complicadas, con alta densidad de armadura o con efectos superficiales especiales sin necesidad de incrementar cantidad de agua de amasado y por consiguiente la dosis de cemento para obtener las resistencias especificadas. La disminución de la dosis de agua y en consecuencia de la razón agua-cemento, manteniendo una determinada trabajabilidad, permite aumentar la compacidad del mortero y, por consiguiente, su resistencia, impermeabilidad y durabilidad. Por la misma razón, la retracción y en consecuencia, la tendencia a la fisuración se ven disminuidas.
La acción de los aditivos plastificantes puede ser causada por el efecto combinado de acciones de tipo físico, químico y físico-químico, dependiendo la preponderancia de alguna de ellas de su composición. La acción física deriva principalmente de la incorporación de aire que producen algunos aditivos, cuyas burbujas, al actuar como especies de rodamientos entre las partículas sólidas, disminuyen la fricción interna. La acción química proviene principalmente de una disminución de la velocidad de hidratación de los constituyentes del cemento, especialmente de los aluminatos. Se obtiene de este modo una acción más completa (mejor mojado) de los granos de cemento, lo que permite también disminuir el roce interno entre las partículas.
Efecto: El principal efecto producido por los aditivos plastificadores - reductores de agua incide sobre la trabajabilidad del mortero en su estado fresco. Este efecto puede traducirse en una reducción de la dosis de agua, si se mantiene constante la docilidad o fluidez del mortero, o en un aumento de su docilidad, si se mantiene constante la dosis de agua del mortero. 3.7
PRECAUCIONES EN EL USO DE ADITIVOS
Productos en polvo, conservarlos en un sitio seco, sobre todo si el envase es defectuoso.
3.8
Productos líquidos, puede formarse un sedimento, de manera que es preferible agitarlos antes de su utilización. En invierno, en regiones donde desciende mucho la temperatura, es necesario conocer su punto de congelación y almacenarlos. Cerciorarse de que no se ha excedido el plazo límite de utilización. Atenerse a las instrucciones para su empleo, en especial en el caso de tener que manipular productos tóxicos.
ERRORES MÁS FRECUENTES
Errores de dosificación.
Exceso global (por ejemplo confusión entre las unidades de medida).
Exceso de dosificación local debido al mal reparto del producto. La homogeneidad y la buena distribución del aditivo en la masa es fundamental. La utilización simultánea de varios tipos de aditivos que no pueden ser compatibles (consultar con el distribuidor especializado).
3.9 ADITIVO PLASTIFICANTE E IMPERMEABILIZANTE PLASTIMENT HE 98 DESCRIPCIÓN GENERAL Es un aditivo plastificante e impermeabilizante libre de cloruros que produce en el concreto un aumento en su trabajabilidad logrando una reducción en la relación agua / cemento.
CAMPOS DE APLICACIÓN PLASTIMENT HE 98 es un aditivo de uso universal y su empleo es recomendable en todos los concretos de obras civiles, edificaciones, prefabricados y en general, en toda obra de concreto donde: - Se exija un concreto de calidad. - Se tenga que elaborar elementos esbeltos. - Se requiera superficies en concreto caravista. - Se necesite facilitar las labores de colocación. - En todo tipo de obras hidráulicas (canales, presas, piscinas, cisternas, entre otros). VENTAJAS - Mejora la trabajabilidad en el concreto fresco, facilitando las labores de colocación de éste.
-
Permite reducir el agua de amasado en el concreto produciendo incrementos en las resistencias mecánicas. Aumento de la impermeabilidad. Disminución de las retracciones. No contiene cloruros. Colocación del concreto con una ligera vibración en los lugares con gran cuantía de acero o poco accesible. Rapidez en la colocación del concreto bombeado gracias a la mejora de su trabajabilidad (slump).
DATOS BÁSICOS
Aspecto: Líquido. Color: Pardo Oscuro. Presentación: - Paquete de 4 envases PET x 4 Litros. - Cilindro x 200 Litros. Almacenamiento: Se puede almacenar por 1 año en su envase original cerrado, sin deterioro si se mantiene en un lugar fresco y bajo techo.
DATOS TÉCNICOS
Densidad: 1.17 ± 0.02 kg/L. pH al 10%: 8.5 ± 1.0 Base Química: Base de lignosulfunato modificado. Norma: Plastiment HE 98 cumple con la norma ASTM C 494 tipo A
APLICACIÓN
CONSUMO La dosis varía aproximadamente entre 2.5 cm 3 a 6 cm3 por kilogramo de cemento. Para lograr una buena impermeabilidad, la dosis mínima debe ser 3.3 cm 3 por kilogramo de cemento. MÉTODO DE APLICACIÓN - Plastiment HE 98 se utiliza diluido en la última parte del agua de amasado del concreto de acuerdo a la dosificación prescrita. - Se recomienda no preparar soluciones de antemano, por cuanto el aditivo tiene mayor densidad que el agua. - Si no se dispone de dosificadores de aditivo, debe emplearse un recipiente con la medida exacta para cada amasado. - El Plastiment HE 98 se puede usar en combinación con otros aditivos como incorporadores de aire tipo Sika Aer, inhibidores de corrosión tipo Sika Ferrogard 901, súper plastificantes tipo Sikament, Sika ViscoCrete entre otros.
IMPORTANTE - La dosis óptima se debe determinar mediante ensayos con los materiales, tipo de cemento y en las condiciones de obra. - Dosificaciones superiores a la recomendada puede ocasionar incorporación de aire en la mezcla.
INSTRUCCIONES DE SEGURIDAD
VII.
PRECAUCIONES DE MANIPULACIÓN Durante la manipulación de cualquier producto químico, evite el contacto directo con los ojos, piel y vías respiratorias. Protéjase adecuadamente utilizando guantes de goma natural o sintéticos y anteojos de seguridad. En caso de contacto con los ojos, lavar inmediatamente con abundante agua durante 15 minutos manteniendo los párpados abiertos y consultar a su médico.
BIBLIOGRAFÍA
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