UNIVERSIDAD DE HUANUCOFACULTAD DE INGENIERIAE.A.P. INGENIERIA CIVIL TEMA: Aditivos del concretoASIGNATURA: MATERIALES DE CONSTRUCCIONDOCENTE : ING. NDY, ROJAS PORTAL

UNA NUEVA GENERACINde aditivos para concretosActualmente, los aditivos constituyen un apoyo importante para el sector de la construccin pues sus productos proporcionan al concreto las caractersticas idneas para su utilizacin. Por otra parte, la construccin formal cada vez en mayor proporcin, reconoce las ventajas y el desarrollo de esta tecnologa.

QUE SON LOS ADITIVOS?Aditivos son aquellas sustancias o productos que, incorporados al hormign antes del amasado (o durante el mismo o en el transcurso de un amasado suplementario) en una proporcin no superior al 5% del peso del cemento, producen la modificacin deseada, en estado fresco o endurecido, de alguna de sus caractersticas, de sus propiedades habituales o de su comportamiento. (Aditivo " Adicin.)

ADITIVOS. Aunque los aditivos, a diferencia del cemento, los agregados y el agua, no son componentes esenciales de la mezcla, son componentes importantes cuyo uso se extiende cada vez ms. BENEFICIOS: 1. Son capaces de impartir benficos fsicos y econmicos. 2. Hacen posible el empleo de una variedad ms amplia de ingredientes en la mezcla. 3. No presentan gasto adicional pues su empleo trae por resultado ahorros, por ejemplo: en el costo de mano de obra, en el contenido de cemento o en la durabilidad.

Se debe recalcar que los aditivos propiamente usados son benficos para el concreto: No son remedio para ingredientes de mala calidad. Para uso de proporciones de mezcla incorrectas. Para mal manejo de transportacin, colocacin y compactacin.

CARACTERSTICAS Y PROPIEDADES PRINCIPALESSu influencia se determina de acuerdo al agua y a la cantidad del agua que es necesario aadir a la mezcla para obtener la docilidad y compactacin necesaria. Los ridos de baja densidad son poco resistentes y porosos. Nos sirven para:Una mejor trabajabilidad. Para regular el proceso de fraguado del hormign.Son tiles para:Hormigones secos. Hormigones bombeados. Hormigones vistos. Hormigones fuertemente armados.No se deben utilizar en:Hormigones blandos. Hormigones fluidos.

ANTECEDENTESLos antecedentes ms remotos de los aditivos qumicos se encuentran en los concretos romanos, a los cuales se incorporaba sangre y clara de huevo.La fabricacin del cemento Prtland alrededor de 1850 y el desarrollo del concreto armado, llev a regular el fraguado con el cloruro de calcio, patentado en 1885. Al inicio del siglo se efectuaron sin xito comercial estudios sobre diferentes aditivos.El primer antecedente de los aditivos qumicos modernos se encuentran en el empleo ocasional del sulfonato naltaleno, que fue utilizado en 1930 para actuar como dispersante en concretos con adiciones negro de humo, destinados a carriles de pavimentosque por su coloracin pudieran llamar la atencin de os conductores de vehculos. Si bien en1932 se registro una patente de los EE.UU. nose aplic por su elevado costo y exceder losrequerimientos de las construcciones de concreto de esa poca.

EvolucinLa historia del uso de aditivos qumicos en los hormigones se remonta al siglo pasado, tiempo despus que Joseph Aspdin patent en Inglaterra el 21 de octubre de 1824, un producto que llam Cemento Portland.La primera adicin de cloruro de calcio como aditivo a los hormigones fue registrada en1873, obtenindose su patente en 1885. Al mismo tiempo que los aceleradores, los primeros aditivos utilizados fueron hidrfugos. Igualmente, a principios de siglo se ensay la incorporacin de silicato de sodio y de diversos jabones para mejorar la imper-meabilidad. En ese entonces, se comenzaron a aadir polvos finos para colorear el hormign. Los fluatos o fluosilicatos se emplearon a partir de 1905 como endurecedores de superficie. La accin retardadora del azcar tambin haba sido ya observada.En la dcada de los 60 se inici el uso masivo de los aditivos plastificantes, productos que hoy en da son los ms utilizados en todo el mundo, debido a su capacidad para reducir el agua de amasado y por lo tanto para obtener hormigones ms resistentes, econmicos y durables. Obras como la central hidroelctrica Rapel y el aeropuerto Pudahuel son ejemplos de esa poca. Tambin se inici el uso masivo de los plasti-ficantes en la edificacin, donde como ejemplo est el edificio de la CEPAL construido en el ao 1960.

En la dcada del 70 se introdujeron en Chile los primeros aditivos superplastificantes, revolucionando la tecnologa del hormign en esa poca, por cuanto se logr realizar hormigones fluidos y de alta resistencia para elementos prefabricados y para la construccin de elementos esbeltos y de fina apariencia.Paralelamente, para la construccin de tneles, especialmente para las grandes centrales hidroelctricas y la minera, se utiliz la tcnica del hormign proyectado que, a su vez, requiere de aditivos acelerantes de muy rpido fraguado para obtener una construccin eficiente y segura.En la dcada de los 80 se introdujo en Chile el uso de microslice, material puzo-lnico que usado en conjunto con los aditivos superplastificantes permite obtener la mxima resistencia y durabilidad del hormign. Con este material se confeccionan hormigones de 70 Mpa de resistencia caracterstica, pudiendo llegar incluso a superar los 100 Mpa. Estos extraordinarios hormigones se han utilizado en Chile en pavimentos sometidos a fuerte abrasin en minera y obras hidrulicas.Situacin Normativa de los Aditivos.

ABRIL DE 1988. Se report que un nuevo agente inclusor de aire, la cocamida modificada evita los problemas encontrados en los productos tradicionales de resina vinsol, tales como la resistencia disminuida del concreto y las fluctuaciones en el contenido de aire. El nuevo aditivo mejora el sistema de huecos de aire produciendo burbujas con paredes ms gruesas.FEBRERO DE 1972: Bombeo. Gracias a la introduccin de productos qumicos para bombeo, el bombeo del concreto se ha vuelto econmicamente atractivo. Ahora, el concreto puede ser bombeado ms lejos, ms rpido y ms alto, en los das ms clidos y ms fros.De hecho, Los aditivos para concreto han logrado tal xito en aos recientes que algunos productores de concreto premezclado ahora garantizan la bombeabilidad de sus productos.DICIEMBRE DE 1987: Agente formador de espuma. Se descubre que la espuma premoldeada comnmente usada para hacer concreto celular de peso ligero mejora tambin las propiedades del concreto convencional. El agente formador de espuma mejora la trabajabilidad y corrige los problemas causados por la pobre granulometra de la arena.

AGOSTO DE 1992: Aditivos pre-empaquetados. Los ingenieros aprueban el uso de nuevos aditivos secos en polvo y empaque-tados para su adicin en el sitio de la obra. Los aditivos vienen en dosis predeterminadas en bolsas solubles en agua que se colocan en la tolva de un camin de premezclado y se disuelve en el concreto fresco. Agosto de 1993: Sistemas de control extendido del fraguado. Los aditivos qumicos introducidos hace algunos aos pueden extender el tiempo de fraguado del concreto por horas o inclusive das.JULIO DE 1995: Reductores de agua de rango mediano. Una nueva clase de aditivos reductores de agua que reducen la relacin de agua-cemento elevan la hidratacin y mejoran la resistencia del concreto, el revenimiento y la trabajabilidad. Estos productos tambin proveen tiempos de fraguado la contraccin de los materiales debido al secado. Se dice que fue el primero de su clase en alterar qumicamente el mecanismo bsico de contraccin sin agregar materiales expansivos al concreto; el aditivo, segn se informa, reduce la contraccin del concreto a 28 das en 50% a 80%, con reducciones en la contraccin ltima del 25% al 50%.

TIPOS DE ADITIVOS. Definicin: un aditivo se define como un producto qumico que se agrega a la mezcla de concreto en cantidades no mayores de 5% por masa de cemento durante el mezclado o durante una operacin adicional antes de la colocacin del concreto. Los aditivos pueden ser orgnicos o inorgnicos en cuanto a su composicin pero su carcter qumico, que difiere del mineral, es su caracterstica esencial. CLASIFICACIN: Los aditivos se clasifican por su funcin en el concreto. La clasificacin de la Norma ASTM C 494-92 es la siguiente: Tipo A Reductores de agua. Tipo B Retardantes. Tipo C Acelerantes. Tipo D Reductores de agua y retardantes. Tipo E Reductores de agua y acelerantes. Tipo F Reductores de agua de alto rango o superfluidificantes. Tipo G Reductores de agua de alto rango y retardantes o superfluidificantes y retardantes.

Existen tres tipos o clases de aditivos: Plastificantes, Fluidificantes y Superfluidificantes.PLASTIFICANTES: Estos son los slidos disueltos H2O, sus propiedades permiten mas trabajabilidad, disminuye la relacin entre el agua y el cemento y disminuye la segregacin cuando el transporte es muy largo o cuando hay grandes masas de hormign. Estos pueden ser usados: Inyectados, proyectados, o pretensados.FLUIDIFICANTES : Estos son formulaciones orgnicas lquidas, al igual que la anterior sus propiedades permiten mas trabajabilidad, disminuye la relacin entre el agua y el cemento.Estos pueden ser utilizados en hormigones bombeados, largos transportes., hormigones proyectados con armaduras.SUPERFLUIDIFICANTES: Estos son formulaciones orgnicas lquidas, estos pertenecen a la tercera generacin.

Los aditivos pueden clasificarse tentativamente segn las propiedades que modifican en elconcreto fresco o endurecido.En estado fresco: Incrementar la trabajabilidad sin aumento de agua o reducir el contenido de agua consimilar trabajabilidad.Retardar o acelerar el fraguado.Modificar el asentamiento.Disminuir la exudacinReducir la segregacinMejorar la actitud al bombeo

El primer conjunto de procedimientos y especificaciones data de 1950 y se relacion al primer tipo de aditivo, incorporadores del aire. Ya en esta normativa se observa la necesidad de crear un grupo de procedimientos que consideran pruebas estndares, materiales controlados, equipos especficos y parmetros comparativos con una mezcla patrn sin el aditivo, para clasificar un producto como aditivo incorporador de aire.En Europa los primeros conjuntos de normas datan de 1958 en Espaa y 1963 en Inglaterra. En 1962, ASTM extendi la normativa de clasificacin a otros tipos de aditivos.

Usos Modificadores de fraguado: Retardador o acelerador de fraguado - modificar solubilidad.Tipos:ACELERADORES DE FRAGUADO: Cloruros [Cl2Ca (ms eficaz), ClNa, ClAl, ClFe], Hidrxidos, Carbonatos., Silicatos.RETARDADORES DE FRAGUADO: Existen dos tipos: Inorgnicos (ZnO, PbO, PO4H3, BO4H3), Orgnicos (cido orgnico, glicerina).Estos dependen del tipo, cantidad de cemento, dosificacin y la relacin entre el agua y el cemento.Consiste en reacciones qumicas en las que aparece una pelcula alrededor del cemento, impidiendo que se hidrate.Aceleradores de endurecimiento: Son los que Modifican la resistencia mecnica, este a su vez puede producir efectos secundarios: Bajan la resistencia final y puede originar retracciones.ACELERADOR < 2,5% ACELERA. ACELERADOR > 2,5% RETARDA.Modificadores contenido gases: Son los que facilitan la correcta distribucin del aire ocluido.

OTROS ADITIVOS.COLORANTES: Pigmento que se le aade al cemento para modificar el color y est formado por xidos metlicos.Deben cumplir con: tener un alto poder de coloracin, gran facilidad para mezclarse con el cemento, que sea insoluble en el agua, que sean estables a la luz y al ambiente, adems de a los ambientes agresivos, que no alteren el proceso de fraguado del hormign.ANTICONGELANTES: Es cuando el hormign est a bajas temperaturas y se utilizar hasta una temperatura de -14C.IMPERMEABILIZANTES: Son repelentes al agua y actan cerrando el sistema poroso del hormign mediante unas sustancias qumicas en el fraguado del hormign. Este no es totalmente efectivo.

Las normas britnicas para aditivos son BS 5075: parte 1: 1982, que trata sobre aditivos acelerantes, retardantes y reductores de agua: y BS 5075: parte 3: 1985, que trata sobre superfluidificantes. Es probable que estas normas sean remplazadas por la norma europea en 934-2. En la practica los aditivos se compran o venden como productos patentados y la promocin incluye beneficio variados y amplios alcances. Aunque estos pueden ser ciertos, algunos solo ocurren indirectamente, de modo que es importante entender los efectos especficos de los aditivos antes de usarlos, adems como seala la norma ASTM C 494-92, los efectos especficos pueden variar con las propiedades y proporciones de los otros ingredientes de la mezcla. Los aditivos pueden ser utilizados en estado slido o liquido, aunque un liquido se puede dispersar mas rpidamente durante el mezclado del concreto. Se utilizan recipientes calibrados, siendo el aditivo descargado dentro del agua de mezclado. Las dosis de los diferentes aditivos son recomendadas por los fabricantes pero varan de acuerdo a las circunstancias. La efectividad de los aditivos varios segn sea su dosificacin en el concreto y tambin segn sean los constituyentes de la mezcla.

NORMAS NACIONALES AL RESPECTOLos aditivos que se utilicen en el concreto estarn sujetos a la aprobacin previa del ingeniero. Debe demostrarse que el aditivo es capaz de mantener esencialmente la misma composicin y comportamiento en todo proceso que el producto usado, para establecer las proporciones del concreto. Los aditivos utilizados en el concreto que contenga cementos expansivos debern ser compatibles con el cemento y no producir efectos nocivos. El cloruro de calcio a los aditivos que contengan cloruro que no sea de impurezas de los componentes del aditivo, no deben emplearse en el concreto reesforzado.

Segn el Artculo 29 de la EHE, es un componente del hormign siempre que se justifique mediante los ensayos oportunos, que la sustancia agregada en las proporciones y condiciones previstas produce el efecto deseado sin perturbar excesivamente las restantes caractersticas del hormign ni presentar peligro para la durabilidad del hormign ni para la corrosin de las armaduras.En ningn caso se emplearn aditivos sin el conocimiento del peticionario y sin la autorizacin de la Direccin de Obra (Art. 69.2.8 EHE). Normativa: UNE EN 934-2:98__Designacin. UNE 83275:89 EX__Etiquetado.

Tanto las normas peruanas como las norteamericanas del ASTM que les sirven deantecedentes, normalizan los aditivos de acuerdo a la funcin que cumplen en el concreto. Enla Comunidad Europea las normas CEN normalizan los aditivos qumicos segn sean aplicados a pastas de cemento, morteros, concretos y concreto proyectados. de aditivos, an no normalizados, que tienen un nicho en el mercado, a lo que nos referiremosLa introduccin de los aditivos qumicos en el mercado de la construccin se efecto en la dcada de los cincuenta, de manera lenta pero progresiva debido a la actitud conservadora de muchos organismos como el Bureau o Reclamation, en los EE.UU. La actividad de los aditivosfue presentada inicialmente como algo misterioso y los productores aparecan como modernos alquimistas.Los vendedores no conocan el producto de base del material que ofrecian. Sin embargo los procesos eran simples, utilizando subproductos de la industria petrolera o subproductosindustriales, como los lignosulfonatos brutos sin mayor eliminacin de azcares, provenientesde la fabricacin del papel por va qumica.

ADITIVOS E INHIBIDORES DE CORROSIONExisten varios tipos de inhibidores de la corrosin del refuerzo de acero, sea por causa de la penetracin de cloruros o por la accin deC02 del ambiente. Pese a ser conocido durante dcadas el nitrito de calcio recin en 1960 fue identificado y patentado.Se ha comprobado que en porcentajes de 31% de masade cemento reduce la expansin y no produceefectos adversos en el concreto.

DESCRIPCIN BELLATRIX es un sistema hbrido a base de agua, compuesto de polmeros nicos, formulados especficamente para aportar doble accin al penetrar y proteger tpicamente el concreto que ha sido previamente densificado. Cuando se usa en conjunto con sistemas de pisos de concreto endurecido, tales como LIQUI-HARD y el sistema de concreto pulido INDUROSHINE de W. R. MEADOWS, BELLATRIX produce una barrera transparente de alto brillo, la cual ofrece ptima proteccin para el concreto.

BELLATRIX Aditivo para Concreto de Primera Calidad

USOS BELLATRIX ha sido especficamente formulado para usarse en concreto que ha sido previamente densificado y endurecido. BELLATRIX ha sido probado sobre concreto liso, allanado con acero y tratado con LIQUI-HARD y el sistema de pulido INDUROSHINE de W. R. MEADOWS. La aplicacin de BELLATRIX aportar una barrera duradera, de alto brillo perdurable que bloquea las manchas, aadiendo mayor resistencia a la abrasin a la superficie de concreto.CARACTERSTICAS/VENTAJASSella la superficie y aporta un brillo ptimo. Ofrece proteccin contra las manchas de muchos contaminantes comunes que las causan. Produce una barrera respirable, firme y uniforme para mejorar la durabilidad. Deja el concreto a prueba de polvo. Aporta una excelente resistencia a la erubescencia en reas hmedas. Se aplica fcil y econmicamente - puede diluirse hasta 1:1 con agua potable limpia para concreto pulido. Cumple con la norma VOC. Protege el acabado al usarse sobre concreto pulido.

DATOS TCNICOS (Tpicos)**Se obtuvieron los resultados siguientes bajo condiciones de laboratorio:

EMPAQUE Unidades de 3.79 litros (1 galn), 4 por caja Baldes de 18.93 litros (5 galones) Tambores de 208.20 litros (55 galones)

BLOQUEA LAS MANCHAS BELLATRIX est formulado para proporcionar una cantidad razonable de tiempo para limpiar y eliminar derrames. Antes de la remocin, BELLATRIX aportar una barrera a los siguientes contaminantes: Escala de evaluacin: E = Excelente, VG = Muy buena, G = Buena, F = Suficiente, P = DeficienteResistencia a las manchas las 24 horasLIQUI-HARD y BELLATRIX**

APLICACIN Preparacin de la superficie La superficie debe limpiarse y quedar libre de todo impedimento a la adhesin, agente de liberacin, compuesto de curado, residuo u otros contaminantes para asegurar un rendimiento ptimo.La superficie de concreto debe tener al menos 28 das y estar tratada previamente con densificador de concreto LIQUI-HARD y endurecedor qumico o el sistema INDUROSHINE, ambos de W. R. MEADOWS, o equivalente. NOTA: Si se usa un endurecedor lquido/densificador que no sea LIQUI-HARD o un sistema de pulido que no sea INDUROSHINE de W. R. MEADOWS, ser necesario realizar una aplicacin de prueba usando todos los materiales representativos ANTES de una aplicacin final. Esta aplicacin de prueba es necesaria para asegurar que el producto pueda aplicarse debidamente y que se logre los resultados deseados de rendimiento y aspecto bajo todas las condiciones aplicables del lugar de trabajo. Permite que transcurra un mnimo de 48 horas despus de completar el tratamiento de LIQUI-HARD antes de aplicar BELLATRIX.

PRECAUCIONES EVITE LA CONGELACIN. Debido a variaciones incontrolables ocasionales en los sustratos de concreto, errores de aplicacin, etc., BELLATRIX puede no bloquear todos los materiales que manchen en todos los casos. BELLATRIX est formulado para proporcionar una cantidad razonable de tiempo para limpiar y eliminar derrames. No haga la aplicacin cuando se espere que las temperaturas del aire, del material y de la superficie bajen de los 4C (40F) dentro de cuatro horas de terminar la aplicacin. NO MEZCLE CON NINGN OTRO PRODUCTO. La resistencia a las manchas y el brillo varan dependiendo de los cambios en las proporciones de disolucin, cobertura y del tipo de sustrato. Se recomienda un rea de prueba para verificar que se logre el aspecto y el rendimiento deseados con las condiciones de uso previstas.SALUD Y SEGURIDAD El contacto directo puede ocasionar irritacin leve. La inhalacin puede ocasionar irritacin de las vas respiratorias. Consulte la hoja de datos de seguridad del material para ver informacin completa sobre salud y seguridad.DURACIN EN ALMACENAMIENTO (TPICA) Un ao en el envase original, sin abrir.

EL USO DE LOS ADITIVOS para el concreto da a este material propiedades adicionales. Fester ofrece las siguientes lneas de productos.FESTERLITH 1510 N: REDUCTOR DE AGUA.Permite reducir el agua, mantiene la consistencia original, disminuye el costo por ahorro del cemento, sin modificacio- nes al diseo. Para obras sin requerimien- tos especiales en transporte y colocacin.MODIFICADORES DEL FRAGUADO A) FESTERLITH 1500 R: RETARDANTE.Regula el fraguado segn la obra. Para transportar el concreto a grandes distancias y temperaturas arriba de los 30C. Carreteras, aeropuertos, presas, etc.B) FESTERMIX: ACELERANTE. Para climas extremos donde se requiere rapidez de movimiento de cimbras, regula el fraguado que se retarda por bajas temperaturas.

FESTERLITH 1800 AR: REDUCTO- RES DE AGUA DE ALTO RANGO.Dispersa importantemente la mezcla, reduce el agua,15 a 30%. La baja relacin a/c permite resistencias altas a edades tempranasEn concreto presforzado elimina el curado a vapor y permite incrementos de resistencias a 24 hrs entre 80 y 90%.FESTERLITH 1600 SF, 1610 SF y1700 SF: SUPERPLATIFICANTES. Aumenta el revenimiento, facilita la colocacin del concreto, reduce costos en mano de obra y equipo.Acabados ms uniformes, en elementos estrechos o con mucho acero de refuerzo y donde se requiere que el concreto se acomode con el mnimo de vibrado. Concreto bombeado.FESTAIRE: INCLUSORES DE AIRE. Incorpora burbujas microscpicas, pro- tege al concreto de congelacin y des- hielo, lo hace resistente a agentes exter- nos. En obras martimas. Concretos ms manejables con agregados triturados, reduce segregacin y sangrado.

IMPERMEABILIZANTE INTEGRAL A) FESTEGRAL: IMPERMEABILI- ZANTE INTEGRAL TRADICIONAL. Da al concreto una reduccin de absorcin capilar al contacto eventual con humedad, y repelencia al agua en elementos en contacto con humedad como cimentaciones, muros de contencin o muelles.

B) XYPEX: IMPERMEABILIZA- CIN POR CRISTALIZACIN. Un concreto libre de huecos y poros normales. Sus activos reaccionan con las cales libres del cemento, forman cristales (insolubles en agua) en toda la masa del concreto.Un concreto impermeable, protegido de agentes agresivos externos, que por va hmeda no lo penetran y da proteccin al acero de refuerzo.XYPEX ADMIX C 2000. Permite concretos impermeables y mayor durabilidad. Dosificacin recomendada: 2% del cemento utilizado en la mezcla.XYPEX ADMIX C 2000. Compatible con aditivos que modifiquen la fluidez o fraguado del concreto. Con uno o ms aditivos a la vez se deben determinar las necesidades de la obra, clima, equipos de transporte, colocacin y acabado.La seleccin del producto se har con el apoyo de normas, recomendaciones y apoyo tcnico del fabricante de aditivos.

SOLUCIONES EFECTIVAS A PROBLEMAS DE FILTRACIN O HUMEDADLa evolucin de los sistemas de impermeabilizacin va de la mano de los sistemas constructivos, cuando stos se modifican los impermeabilizantes tienen que adaptarse a los cambios, Presentamos cuatro lneas de impermeabilizantes: asflticos, prefabricados, acrlicos y cementosos. ponentes es de origen extranjero porque la normatividad exige niveles de calidad muy altos.Mxico consume una gran cantidad de impermeabilizantes asflticos, por dos razones, una los sistemas constructivos tradicionales se sustentan en el concreto armado y dos el pas cuenta con recursos petroleros; no obstante, tambin hace uso de impermeabilizantes prefabricados los cuales ofrecen una solucin nica en su aplicacin, resistencia y durabilidad que se traduce en la reduccin de tiempos en el avance de obra, y la mejora en el aprovechamiento de recursos.

De los impermeabilizantes acrlicos, dice que stos responden a necesidades como sellado de superficies, resane y calafateo de fisuras y puntos crticos;ofrecen una elevada durabilidad ade- ms de ser muy fciles de aplicar y requieren de poco mantenimiento