Aditivos Para El Concreto 5c6m13

II. Índice I. Dedicatoria II. Índice III. Introducción IV. Contenido 1. Definición 1.1 Aditivos para el concreto 1.2 ¿Por qué usar aditivos en obra? 2. Materia Prima 3. Características y propiedades 3.1 Características en el concreto fresco 3.2 Características en el concreto endurecido 4. Uso en la construcción 4.1 Modificadores de fraguado 4.1.1Tipos: 4.1.1.1 Aceleradores de fraguado y/o endurecimiento 4.1.1.2 Retardadores de fraguado 4.2 Modificadores de concreto 4.2.1Tipos: 4.2.1.1 Plastificante reductor de agua 4.2.1.2 Fluidificante 4.2.1.3 Incorporadores de aire 4.3 Consecuencia de los efectos del uso de aditivos 5. Tipos 5.1.

Tipo A Reductores de agua ó plastificantes

5.2.

Tipo B Retardantes de fraguado.

5.3.

Tipo C Acelerantes de fraguado.

5.4.

Tipo D Reductores de agua y retardantes.

5.5.

Tipo E Reductores de agua y acelerantes.

5.6.

Tipo F Reductores de agua de alto rango o superplastificantes.

5.7.Tipo G Reductores de agua de alto rango y retardantes del fraguado. 6. Clasificación de aditivos 7. Empresas en el Perú que lo fabrican 8. Normas Técnicas Peruanas respecto a aditivos 9. Costos de algunos aditivos en empresas peruanas V. Conclusiones VI. Recomendaciones VII. Anexos

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III. Introducción

El siguiente trabajo tiene como objetivo reunir el significado de dar a conocer mas información sobre lo que son aditivos en la construcción, de que están compuestos sus características, propiedades y algunos de los tipos que existen de estos, que me van a ser de mucha utilidad al momento de estudiar mi carrera, para obtener esta información e tenido que recurrir a paginas en Internet y páginas de empresas que fabrican estos, quienes me han ayudado mucho para ofrecer mayor información. A pesar que ha sido un poco difícil encontrar toda la información, he dado mi mayor esfuerzo y empeño para ofrecerles un buen trabajo lleno de mucha información. Espero este trabajo les sea de su total agrado y de mucha utilidad.

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IV. Contenido

Aditivos 1. Definición Un aditivo es una sustancia que se utiliza en pequeñas cantidades para cambiar las propiedades de otra. 1.1 Aditivos para el concreto Son

sustancias o productos ya sean orgánicos o inorgánicos que,

asociados al hormigón antes del amasado, en un ritmo inferior a 5% del peso del cemento, producen la transformación deseada, de alguna de sus propiedades y de sus características habituales, en estado fresco o endurecido. Los aditivos se comenzaron a utilizar con el fin de regular la duración del fraguado, y sobre todo para poder acelerarlo, así como confeccionar concretos más impermeables. En la actualidad los aditivos permiten la producción de concretos con características diferentes, han dado un creciente impulso a la construcción y se consideran como un nuevo ingrediente, con el cemento, el agua y los agregados. Los aditivos pueden ser utilizados en estado sólido o liquido, aunque un líquido se puede dispersar más rápidamente 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 varían de acuerdo a las circunstancias. La efectividad de los aditivos varios según sea su dosificación en el concreto y también según sean los constituyentes de la mezcla. 1.2 ¿Por qué usar aditivos en obra? Porque hacen que las estructuras sean más durables, porque facilitan mucho la ejecución de una obra y porque mejoran la resistencia dada del concreto. Estos son utilizados para vencer difíciles situaciones de construcción como son los vaciados en clima caliente o frío.

2. Materia Prima

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Los primeros aditivos químicos se encuentran en los concretos romanos, a los cuales se incorporaba sangre y clara de huevo. Más adelante la fabricación del cemento portland alrededor de 1850 y el desarrollo del concreto armado, llevó a regular el fraguado con el cloruro de calcio. Al inicio del siglo se efectuaron sin éxito comercial estudios sobre diferentes aditivos. El primer antecedente de los aditivos químicos modernos se encuentran en el empleo ocasional del sulfonato naltaleno formaldheido, que fue utilizado en 1930 para actuar como dispersante en concretos con adiciones negro de humo, destinados a carriles de pavimentos que por su coloración pudieran llamar la atención de los conductores de carros. En 1932 se registro una patente de los EE.UU pero ésta no se aplicó por su elevado costo y exceder los requerimientos de las construcciones de concreto de esa época. En Perú los aditivos químicos se introducen a fines de la década del 50', en un mercado restringido. La primera norma nacional de aditivos corresponde al año de 1981 y se basa en la norma ASTM de 1969 comprendiendo los tipos A,B,C,D, y E los requerimientos de estas normas se refieren a la performance de los concretos con aditivos, especificando su desempeño en trabajabilidad, deformación y resistencia. Los constituyentes principales, fueron básicamente los siguientes: Los ácidos lignosulfonatos y sus sales. Los ácidos hidroxicarboxílicos y sus sales. Las modificaciones y derivados de los elementos precipitados. Los lignosulfonatos son materiales complejos obtenidos del proceso de producción de pulpa de papel de madera. Los ácidos hidroxicarboxílicos tienen en su molécula grupos hidroxilos y carboxilos. Estos productos tienen diferentes empleos industriales, en productos de farmacia. Los aditivos reductores de agua y acelérenles generalmente han consistido en lignosulfonatos con reducidas adiciones de cloruro de calcio o forniato de calcio. Los aditivos llamados de segunda generación fueron normalizados por ASTM en 1970, incluyéndolos como tipos E y G en la norma de aditivos químicos; con propiedades de actuar como reductores de agua y como retardadores de 5

fraguado. A diferencia de los reductores de primera generación, que permiten una reducción del contenido de agua al 95%, los reductores de alto rango llegan al 88% como mínimo. En la actualidad una tercera generación de aditivos se introduce rápidamente, solucionando el problema de la pérdida de asentamiento con el tiempo, que afectaba al concreto premezclado, en especial en regiones cálidas.

3. Características y Propiedades Su influencia se determina de acuerdo al agua y a la cantidad del agua que es necesario añadir a la mezcla para obtener la docilidad y compactación necesaria. Los áridos de baja densidad son poco resistentes y porosos. Sus funciones principales y secundarias son: Principal.



La función principal es la de modificar las propiedades del hormigón. Secundaria.



Se dosifica el líquido o sólido en el agua de amasado del hormigón, y dependen del tipo de hormigón y de la puesta en Obra. 3.1 Características en el concreto fresco: -

Incrementa la trabajabilidad sin aumentar el contenido de agua.

-

Disminuye el contenido de agua sin modificar su trabajabilidad.

-

Reduce o previene asentamientos de la mezcla.

-

Crea una ligera expansión.

-

Modifica la velocidad y/o el volumen de exudación.

-

Reduce la segregación.

-

Facilita el bombeo.

-

Reduce la velocidad de pérdida de asentamiento.

3.2 Características en el concreto endurecido: -

Disminuye el calor de hidratación.

-

Desarrolla una resistencia inicial.

-

Incrementa las resistencias mecánicas del concreto.

-

Incrementa la durabilidad del concreto.

-

Disminuye el flujo capilar del agua.

-

Disminuye la permeabilidad de los líquidos. 6

-

Mejora la adherencia concreto-acero de refuerzo.

-

Mejora la resistencia al impacto y la abrasión.

4. Uso en la construcción 4.1 Modificadores de fraguado: Retardador o acelerador de fraguado modificar solubilidad. 4.1.1Tipos: 4.1.1.1 Aceleradores de fraguado y/o endurecimiento 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. Cloruros [Cl2Ca (más eficaz), ClNa, ClAl, ClFe], Hidróxidos, Carbonatos., Silicatos. Utilización: Se emplea cuando 

Cuando el concreto se va colar a temperaturas bajas, digamos de 2 a 4 °C.



En la elaboración de concreto prefabricado.



Cuando se desea un descimbrado rápido.



Cuando se requiere hacer un trabajo de reparación urgente.

4.1.1.2 Retardadores de fraguado: 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. Existen dos tipos: Inorgánicos (ZnO, PbO, PO4H3, BO4H3), Orgánicos (ácido orgánico, glicerina). Estos dependen del tipo, cantidad de cemento, dosificación y la relación entre el agua y el cemento.

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Consiste en reacciones químicas en las que aparece una película alrededor del cemento, impidiendo que se hidrate. 

Son útiles en la elaboración de concreto en clima cálido cuando el tiempo de fraguado normal se acorta por la alta temperatura.



Previenen las juntas frías.



Prolongan el tiempo de transportación, colocación y compactación.

4.2 Modificadores de concreto: 4.2.1Tipos: 4.2.1.1 Plastificante reductor de agua Son aditivos que permiten, para una misma docilidad, la reducción de la cantidad de agua en un hormigón 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 hormigón 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 hormigón 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. Efecto: Su principal efecto incide sobre la trabajabilidad del hormigón 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 hormigón, o en un aumento de su docilidad, si se mantiene constante la dosis de agua del hormigón. 4.2.1.2 Fluidificante

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Están a base de productos melamínicos o naftalinicos, constituyendo una evolución de los aditivos reductores de agua, en que la absorción y la capacidad de dispersión del cemento es mucho mas acentuada. Esto produce un enorme aumento de la trabajabilidad del hormigón, sin modificar la cantidad de agua. Siendo el resultado es un hormigón muy fluido , de baja tendencia a la segregación. Se usan también como reductores de agua, siendo posible en este caso, dado su apreciable efecto, alcanzar disminuciones en la cantidad de agua entre 20% y 30%. Ello permite obtener un fuerte incremento en las resistencias, especialmente en las primeras edades, por lo que pueden utilizarse como aceleradores de endurecimiento o aditivos para hormigones de alta resistencia. Usos: Los

superplastificadores

se

emplean

en

dosis

mayores

que

los

plastificadores reductores de agua, (0.8 a 3%) y pueden ser agregados al final del amasado sin diluir previamente en el agua. El efecto sobre la trabajabilidad del hormigón se mantiene entre 30 y 60 minutos según el aditivo, característica que hace conveniente agregarlo inmediatamente antes del termino del amasado y obliga a una rápida colocación. El efecto se termina una vez transcurrido el tiempo señalado, volviendo el hormigón a su docilidad inicial. 4.2.1.3 Incorporadores de aire Incorporan aire en pequeñas burbujas, en un tamaño comprendido entre 0.01 y 1mm la proporción de burbujas recomendable depende del tamaño máximo del árido. Se emplean por regla general los siguientes valores: Tamaño máximo 40mm 20mm 10mm% aire recomendado. Efectos: 

Aumentan la resistencia del hormigón frente a los ciclos (hielo y deshielo). Previenen los daños del congelamiento del agua contenida

en

el

hormigón.

Reducción de la permeabilidad del agua y líquidos en general.

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

Aumenta la consistencia del hormigón, similar a lo obtenido por la adición de granos finos.



Aumento de la fluidez del hormigón.



Disminución de la exudación del agua de amasado del hormigón.



Disminución de la resistencia.

Efecto sobre la trabajabilidad del hormigón: Las burbujas de aire en el hormigón fresco actúan como un fluido. Aumentan su docilidad. Por su tamaño, equivalen a partículas de tamaño inferior a 2 mm. Tienen un mejor coeficiente de forma, elástico y deformable. Lo que les permite deslizarse sin rozamiento. Se varían por lo tanto, las propiedades del hormigón. Aumenta la cohesión, se reduce la segregación y la exudación. Lo que facilita su puesta en obra. Al disminuir la exudación se evita la acumulación de agua bajo las barras de acero Se evita la acumulación de agua bajo los áridos gruesos, mejorando su adherencia. También disminuye la formación de lechada en las superficies. Disminuye las resistencias mecánicas de 3 a 5% por cada 1% de aire incorporado. Esta perdida de resistencia se compensa en parte al bajar la razón agua-cemento. Efecto sobre la impermeabilidad: Estas burbujas de aire se interponen en la red de canalículos interna que existe en todo hormigón. lo cual permite limitar la ascensión de agua por capilaridad. El hormigón resultante es, en consecuencia, más impermeable e indirectamente, por ello más resistente a la acción de agentes agresivos. 4.3 Consecuencia de los efectos de aditivos Los efectos de un aditivo pueden variar por la condición atmosférica, componentes intrínsicos como son el contenido de agua, tipo de cemento, duración de mezclado. Ningún aditivo puede subsanar las deficiencias de una mezcla de concrto mal dosificada.

5. Tipos

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Los aditivos se clasifican por su función en el concreto. La clasificación de la Norma ASTM C 494-92 es la siguiente: 5.1. Tipo A Reductores de agua ó plastificantes Plastifican o ablandan la mezcla reduciendo el agua de mezcla. 5.2. Tipo B Retardantes de fraguado. Retardan la reacción del cemento 5.3. Tipo C Acelerantes de fraguado. Aceleran la reacción del cemento 5.4. Tipo D Reductores de agua y retardantes. Para ejecución de mezclas en climas cálidos, transporte de la mezcla a largas distancias, disminuir los riesgos de juntas frías o de construcción, controlar y variar el tiempo del

fraguado, y controlar el calor en la

ejecución de grandes volúmenes de concreto. 5.5. Tipo E Reductores de agua y acelerantes. Aceleran plastifican y reducen el agua. 5.6. Tipo F Reductores de agua de alto rango o superplastificantes. Superplastifica la mezcla reduciendo dramáticamente el agua de mezcla. 5.7. Tipo G Reductores de agua de alto rango y retardantes del fraguado.

6. Clasificación de aditivos Existen:  Aditivos curadores  Aditivos desmoldantes  Aditivos puente de adherencia  Aditivos facilitadotes de concreto  Aditivos ultra rápidos de fraguado para concreto proyectado  Aditivos impermeabilizantes de concreto  Aditivos impermeabilizantes para concreto endurecido  Fibra de acero  Sello para juntas

7. Empresas en el Perú que lo fabrican 11

En Lima o Importadora Técnica Industrial y Comercial S.A. Chema o Sika Perú S.A. o Argasol o Z aditivos S.A. o BASF The Chemical Company o Adicons S.A.C. En Arequipa o Caris S.R.L. o Corporación Industrial Perú Sur S.R.L

8. Normas Técnicas Peruanas respecto a aditivos NTP 334.084 Aditivos funcionales a usarse en la producción de Cementos Pórtland. NTP 334.085 Aditivos de proceso a usarse en la producción de Cementos Pórtland. NTP 334.088 Aditivos químicos en pastas, morteros y hormigón (concreto). Especificaciones. NTP334.089 Aditivos para incorporadores de aire en pastas, morteros y hormigón.

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V. Conclusiones

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La realización de este trabajo me dio a conocer lo amplio que puede ser el tema respecto a aditivos, pues existen muchas clases de estos que aun no hemos tocado, en diferentes marcas y para diferentes finalidades,.

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He logrado entender que estos aditivos son muy importantes en el ámbito de la construcción pues nos ayudan para diferentes fines como acelerar y retardar el fraguado o impermeabilizar el concreto, etc.

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Estos también nos ayudan para poder adecuarnos al ambiente en que estamos trabajando ya sea calido o frío, o al tipo de suelo que nos estamos enfrentando.

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VI. Recomendaciones -

Les recomiendo mucho este trabajo pues aca van a encontrar mucha información relevante respecto a lo que son aditivos, pues en el ámbito de la construcción a evolucionado mucho lo que es la fabricación de aditivos y los uso de estos en obra y es importante informarse de esto ya que la eficacia depende de la información que se tenga en una obra.

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Una recomendación que tambien doy es que no solo nos quedemos con esta información pues existen muchos aditivos más que no han sido mencionados; en otras empresas con otros precios y seria bueno informarse de esto para poder así comparar los tipos de productos que el mercado nos ofrece.

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VII. Bibliografía

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http://www.slideshare.net/rodcad/aditivos-177365

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http://www.asocem.org.pe/SCMRoot/bva/f_doc/concreto/aditivos/MGC 19_aditivos_concreto.pdf

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http://www.sika.com.pe/Construccion

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http://fic.uni.edu.pe/construccion/concreto/tec_conc01.html

-

http://www.universidadperu.com/peru-uso-de-los-aditivos-paraconcreto-y-ventajas-en-los-procesos-constructivos.php

-

http://www.iticsa.com/

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http://www.zaditivos.com.pe/

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VIII. Anexos -

Acelerantes de Fraguado

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Retardadores

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Plastificantes

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