ADITIVOS PARA CONCRETO Nombres: Jorge Arrieta, Jairo Espinosa, María Coronell, Alex Ordoñez, Jessica Tinoco.

DEFINICION DE ADITIVO Según el comité de la ACI un aditivo se puede definir como un material diferente del agua, los agregados, material cementante hidráulico, y del refuerzo de fibras, que puede ser usado como un ingrediente de una mezcla cementicia para modificar sus propiedades en estado fresco tal como su fraguado o sus propiedades en estado endurecido y que puede ser agregado a la mezcla, inmediatamente antes o durante su mezclado.

DESARROLLO DEL EMPLEO DE ADITIVOS Época de los romanos – uso de los primeros aditivos. 1875 a 1890 - los albañiles franceses añadían al cemento sin yeso crudo, yeso vivo a pie de obra. 1885 – se patentó la adición de cloruro de calcio como aditivo. 1888 – Candlot demostró que según la dosis del cloruro de calcio, podría ser usado como acelerante o retardador de fraguado. 1895 – se practicaron adiciones de cal grasa con el fin de mejorar la plasticidad. 1905 – los fluosilicatos se emplearon como endurecedores de superficie.

DESARROLLO DEL EMPLEO DE ADITIVOS 1925 – en Estados Unidos se utilizó por primera vez en el concreto la tierra de infusorios. Durante la segunda Guerra mundial se llegó a utilizar un 1% de ácido fosfórico para el retardo del fraguado. 1955 – Aparecieron los anticongelantes. 1959 – se inició la comercialización de los retardadores de fraguado. Actualmente gracias al progreso de la industria química, se elaboran hoy en día productos cada vez mas sofisticados.

RAZONES PARA EL USO DE ADITIVOS Incrementar la trabajabilidad sin aumentar el contenido de agua o para reducir el contenido de agua, logrando la misma trabajabilidad. Acelerar la velocidad de desarrollo de resistencia a edades tempranas. Aumentar la resistencia. Retardar o acelerar el fraguado inicial. Retardar o reducir el desarrollo del calor. Modificar la velocidad o la aptitud de exudación o ambos. Aumentar la durabilidad o la resistencia a condiciones severas de exposición, incluyendo la aplicación de sales para quitar el hielo. Controlar la expansión causada por la reacción de los álcalis con ciertos constituyentes de los agregados. Reducir el flujo capilar de agua. Reducir la permeabilidad de los líquidos.

ADITIVOS INCLUSORES DE AIRE

PROPIEDADES DEL CONCRETO CON AIRE INCLUIDO Manejabilidad Resistencia al congelamiento Otros aditivos Mezclado del concreto

TEMPERATURA DEL CONCRETO

CONSISTENCIA Y CONSOLIDACIÓN

MEDIDA DEL CONTENIDO DE AIRE

ADITIVOS REDUCTORES DE AGUA

ADITIVOS REDUCTORES DE AGUA Un aditivo reductor de agua es un material utilizado para reducir a cantidad de agua de mezclado requerida para producir un concreto con una consistencia determinada. La composición usual en este tipo de aditivos es: Ácidos lignosufonicos (lignosulfonatos) Sales de ácidos carboxílicos hidroxilados Melaminas Polímeros hidroxilados

PRUEBA DE LOS ADITIVOS REDUCTORES DE AGUA La medida de eficiencia de estos aditivos debe ser hecha en concretos con y sin el aditivo a evaluarse. Las pruebas deben ser efectuadas según lo estipulado en la norma ASTM C-494 o incotec -1299

EFECTOS EN LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO Efectos en el concreto fresco Asentamiento y contenido de aire: en tipo A,D,E pueden reducir un 10% el requerimiento de agua. Manejabilidad: mejora la colocación con menor segregación y mejor respuesta a la consolidación. Hidratación y temperatura: Disminuye para el mismo contenido de cemento. Efectos en el concreto endurecido los aditivos reductores de agua en el concreto aumentan resistencia a todas las edades. La relación a la flexión se aumenta menos que a la compresión. Reducción de permeabilidad y aumento de elasticidad.

ADITIVOS RETARDANTES

ADITIVOS RETARDANTES Es un material utilizado para retardar la velocidad de fraguado del concreto. Existen en Colombia 5 tipos de clima con los cuales se puede predecir, el tiempo, temperatura y humedad que pueden afectar el fraguado del concreto: Composición química: Ácidos hidrocarburos Ligninas Boratos Azucares o sales Ácidos tartáricos CLIMA A.S.N.M Nieve prematura 4,700 o mas paramo 3,600 Clima frio 2,400 Clima medio 1,200 Clima calido Fondo marino Menor de cero

EFECTOS EN LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO Efectos en el concreto fresco Los aditivos retardantes tipo B, no afectan el requerimiento de agua, la manejabilidad o La velocidad de asentamiento, permiten mayor tiempo de utilización en estado plástico Hidratación: disminuyen el aumento de temperatura, pero no la retardan. Efectos en el concreto endurecido En cuanto a la resistencia, los concretos aditivos retardantes tipo B y D, generalmente presentan a la compresión cuando menos igual que la del concreto sin aditivos a edades de 18 a 48 horas. A los 28 dias puede aumentar entre un 15% y un 25%. Las pruebas deben ser efectuadas según lo estipulado en la norma ASTM C-494 o incotec -1299

ADITIVOS ACELERANTES

ADITIVOS ACELERANTES La velocidad de reacción entre las partículas de cemento y el agua es conocida como la tasa de hidratación de un cemento. Este fenómeno se puede modificar adicionando unas pequeñas cantidades de químicos a la mezcla para que se incrementen los hidratos que nacen para una edad determinada, teniendo como resultado un aceleramiento del proceso.

BENEFICIOS DE LOS ADITIVOS ACELERANTES DE FRAGUADO Acelera el acabado para superficies. Reduce la presión que ejerce el concreto sobre las formaletas cuando se encuentra en estado fresco. Se pueden realizar desencofrados de elementos no estructurales de forma más temprana. ACELERANTES DE ENDURECIMIENTO Remoción de formaletas en menor tiempo. Se pueden poner en servicio las estructuras nuevas o reparaciones. Se compensan los efectos de bajas temperaturas o cementos con un desarrollo lento en sus resistencias.

TIPOS DE ACELERANTES SEGÚN SU COMPOSICION Los tipos de acelerantes según su composición son muy variados y generalmente se trata de sales orgánicas e inorgánicas de los cuales los principales compuestos que hay son: hidróxidos, cloruros, bromuros, fluoruros, nitritos y nitratos, carbonatos, tiocianatos, sulfatos, tiosulfatos, percloratos, silicatos, aluminatos, ácidos carboxílicos y alcanolaminas. De igual forma estos aditivos se pueden dividir en dos tipos de acelerantes; los que tienen un ion cloro y los que no lo tienen.

ADITIVOS SUPERPLASTIFICANTES

ADITIVOS SUPERPLASTIFICANTES Los nuevos super-plastificantes, denominados también “superfludicantes”, constituyen la reciente novedad de aditivos para el concreto que se han desarrollado en los últimos 10 años. Su aplicación permite obtener una alta fluidez en concretos secos sin asentamiento, evitando además la segregación y exudación. La gran trabajabilidad que se obtiene3 con este tipo de aditivos puede ser usada para efectuar importantes reducciones de la relación agua/cemento, de forma que se pueden alcanzar resistencias elevadas.

APLICACIONES La aplicación de los súper-plastificantes se da principalmente en el siguiente tipo de obras: Elementos congestionados de refuerzo de acero, de difícil acceso y reducida posibilidad de vibración En los casos en que se requiere superficies de concreto uniforme y compacta. Concreto colocado en baldes por medio de grúas. Incremento de resistencia Concreto bombeado Concretado en climas cálidos.

RECOMENDACIONES DE EMPLEO Cuando se utilizan aditivos súper plastificantes, además de las recomendaciones de tipo general, se deberán adoptar los siguientes controles: Perdida de asentamiento después del mezclado. Efectos del modulo de finura. Interacciones químicas con los diversos cementos Efectos adversos en el sistema de aire incorporado Calidad de acabado.

NORMAS El ASTM ha especificado los super plastificantes bajo la denominación “water reducing high Range”. Se normalizan dos tipos: el normal o tipo F; y el que tiene propiedades retardántes de fragua denominada tipo G. Estas especificaciones se encuentran dentro la norma general para todos los tipos de aditivos ASTM C 494.

ADITIVOS MINERALES

CONTEXTO Los aditivos minerales son materiales naturales o subproductos industriales, generalmente pulverizados, que buscan mejorar o transformar algunas de las propiedades del concreto. Con estos aditivos se logra reducir la exudación (Salida de un líquido de un cuerpo o del recipiente en que está contenido, por transpiración o a través de sus rendijas) y la segregación (La segregación del hormigón es la separación de sus componentes una vez amasado provocando que la mezcla de hormigón fresco presente una distribución de sus partículas no uniforme, con el resultado de estructuras con defectos como poros y coqueras.)

TIPOS - Cementantes: son materiales aglomerantes que tienen propiedades de adherencia y cohesión requeridas para unir fragmentos minerales entre sí, formando así una masa sólida de resistencia y durabilidad adecuadas. Dentro de esta categoría se encuentran los cementos, cales, asfaltos, etc. - Puzolanicos: son los materiales silíceos o aluminosilicatos que por sí mismo no poseen valor cementantes, pero al entrar en contacto con el agua, reaccionan químicamente, para formar compuestos con propiedades cementantes. - Inertes: estos materiales son aquellos que tiene poca o ninguna propiedad cementate, está el cuarzo, la dolomitas, calizas, y el mármol.

TIPOS Clases de puzolanas según ASTM C-618 Clase Descripción N F C S   F C S Pulzolanas naturales, crudas o calcinadas que incluyen materiales opalinos, cenizas volcánicas, y arcillas. Ceniza volante, proveniente del carbón bituminoso. Ceniza volante, proveniente del carbón Sub-bituminoso. Materiales que incluyen ciertas pizarras y arcillas.

EFECTOS DE LOS ADITIVOS MINERALES EN EL CONCRETO Efectos en el concreto fresco Las condiciones y resultados de calidad de estos materiales están dadas por su fineza, lo que condiciona el requerimiento del agua en la mezcla, es decir, entre mas este finamente dividido este material, mayor será la reducción del agua, especialmente con las puzolanas. En ocasiones se emplean puzolanas para sustituir partes del cemento, aprovechando que estas generan, en comparación con el cemento a sustituir, menos calor En cuanto al fraguado del concreto, el tipo de puzolanas, el tipo del cemento y las condiciones ambientales, influirán en la disminución o alargue ligeramente por la disminución del calor.

EFECTOS DE LOS ADITIVOS MINERALES EN EL CONCRETO Efectos en el concreto endurecido Las puzolanas contribuyen a dar resistencia en el concreto, no solo por sus características físicas, sino por su composición química, siempre y cuando el curado sea prolongado. Los aditivos puzolanos disminuyen la permeabilidad, quizás por la exudación, segregación y reducción del agua en el mezclado, aumentan la resistencia al ataque agresivo del agua del mar.

OTROS ADITIVOS

Tipos Aditivos generadores de gas Estos aditivos tienen como principal objetivos generar gas por medio de una reacción química, durante la colocación del concreto. Aditivos para mejorar la adherencia Estos aditivos son generalmente emulsiones de polímeros orgánicos, como caucho, acrílicos Aditivos colorantes Se usan materiales naturales y sintéticos para colorear el concreto, ya sea por razones estéticas o por seguridad. .

Tipos Pigmento Color Oxido negro de hierro, negro mineral, negro humo. Grises a negros. Azul ultramarino, azul de talocianina. Azul Oxido de rojo de hierro, oxido de café de hierro. Rojo, brillante u oscuro, café. Oxido amarillo de hierro. Marfil o crema. Oxido de cromo o verde Verde Dióxido de titanio Blanco.

Tipos Aditivos a prueba de agua. El paso del agua a través del concreto normalmente es una evidencia de la existencia de fisuras o de áreas con consolidación incompletaAditivos para mejorar la adherencia. Auxiliar De Bombeo Se adicionan al concreto para mejorar la bombeabilidad. Estos aditivos aumentan la viscosidad o la cohesión del concreto, reduciendo la separación del agua de la pasta que está bajo la presión de la bomba

Bibliografía Diego Sanchez De guzman. (1986). aditivos para el concreto. En tecnologia del concreto y el mortero(261). Bogota-Colombia: Bhander editores ltda. Imágenes tomada: Tecnologia del concreto y el mortero http://blog.360gradosenconcreto.com/wp-content/uploads/2016/04/foto1- 4WEB.png http://www.arqhys.com/arquitectura/fotos/arquitectura/aditivos-para- hormigon.jpg http://www.acmeconcretos.com/images/sitio/lab4.jpg http://4.bp.blogspot.com/-9NodS_S- 2ek/U1lcJzXZDgI/AAAAAAAAAIE/fMDaJTk-M2Q/s1600/Tipos-de-cemento- portland.jpg